น้ำมันหล่อลื่น มีส่วนประกอบ และคุณสมบัติอย่างไรบ้าง

เครื่องจักรกลและเครื่องยนต์มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น โดยจะทำหน้าที่หล่อลื่นไม่ให้ชิ้นส่วนของเครื่องจักรหรือเครื่องยนต์เกิดการเสียดสีกันโดยตรง ช่วยลดการสึกหรอทำให้มีประสิทธิภาพในการใช้งานมากขึ้น

น้ำมันหล่อลื่น คืออะไร?

น้ำมันหล่อลื่น คือ ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว ทำหน้าที่หล่อลื่นชิ้นส่วนต่างๆของเครื่องจักรกล เครื่องยนต์ ซึ่งจะประกอบด้วยส่วนสำคัญอยู่สองส่วน ได้แก่ น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน และสารเพิ่มคุณภาพ

ส่วนประกอบของน้ำมันหล่อลื่น

น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน

  • น้ำมันแร่ เป็นน้ำมันพื้นฐานที่คุณภาพดีและนิยมใช้กันอย่างมาก เป็นน้ำมันที่ได้จากหอกลั่นบรรยากาศ แล้วนำมาผ่านการกลั่นโดยใช้สูญญากาศ โดยแยกเอาน้ำมันหล่อลื่นชนิดข้นและชนิดใสออกจากกัน เหลือเป็นกากซึ่งจะนำไปผลิตเป็นยางมะตอย น้ำมันแร่ที่ได้ผ่านขั้นตอนการกลั่นภายใต้สูญญากาศยังมีคุณภาพไม่ดีพอที่จะผลิตเป็นน้ำมันหล่อลื่น จะต้องผ่านกระบวนการขจัดเอาสารต่างๆออกเพื่อให้ได้น้ำมันแร่ที่มีคุณภาพ
  • น้ำมันสังเคราะห์ เป็นน้ำมันสังเคราะห์โดยใช้กระบวนการทางเคมี โดยมักจะใช้น้ำมันปิโตรเลียมในการเริ่มต้น เป็นน้ำมันที่มีอยู่หลายชนิดแต่ราคาค่อนข้างสูง ปัจจุบันจะใช้เป็นน้ำมันพื้นฐานในงานพิเศษที่ต้องการความหนืดสูง การระเหยต่ำ จุดไหลเทที่ต่ำ เป็นต้น
  • น้ำมันพืชและสัตว์ ในอดีตมีการนำมาใช้งานหลายอย่าง แต่น้ำมันพืชและสัตว์มีความอยู่ตัวทางเคมีที่ต่ำ ทำให้เสื่อมสภาพได้ง่าย จึงจำเป็นต้องปรับปรุงคุณภาพ ซึ่งก็จะทำให้ราคาสูงขึ้น น้ำมันประเภทนี้จึงหมดความนิยม

สารเพิ่มคุณภาพ

ในปัจจุบันเครื่องยนต์และเครื่องจักรกลมีการออกแบบให้มีขนาดที่เล็กลง ทำงานได้อย่างรวดเร็ว มีภาระการทำงานที่หนักขึ้น น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในเครื่องยนต์และเครื่องจักร จึงประสบปัญหาในด้านอุณหภูมิและการทำงานหนัก น้ำมันพื้นฐานมักจะยังมีคุณภาพไม่ดีพอในการทำหน้าที่ จึงต้องเติมสารเพิ่มคุณภาพเข้าไปเพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี ให้ได้น้ำมันที่มีความเหมาะสมกับการใช้งาน สำหรับสารเพิ่มคุณภาพนั้นมีอยู่หลากหลายชนิด แต่ที่นิยมนำมาใช้งาน เช่น สารป้องกันสนิม สารเพิ่มดัชนีความหนืด สารป้องกันการสึกหรอ เป็นต้น

คุณสมบัติของน้ำมันหล่อลื่นที่สำคัญ

  • ความหนืด ไม่ควรมีความหนืดที่มากหรือน้อยจนเกินไป เพราะอาจทำให้เกิดการสึกหรอและเกิดการเสียดสีของโลหะได้ง่าย
  • ดัชนีความหนืด น้ำมันจะมีความหนืดที่เปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ ถ้าอุณภูมิสูงความหนืดจะน้อยลง และอุณหภูมิต่ำความหนืดจะมากขึ้น ดังนั้นจึงมีการวัดค่าดัชนีความหนืด หากความหนืดของน้ำมันเปลี่ยนแปลงน้อยเมื่ออุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลงมาก นั่นแสดงว่าน้ำมันมีดัชนีความหนืดสูง ทำให้มีประสิทธิภาพการใช้งานสูง แต่หากน้ำมันมีความหนืดเปลี่ยนแปลงมาก เมื่ออุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อย นั่นแสดงว่าน้ำมันมีดัชนีความหนืดต่ำ การหล่อลื่นจึงมีประสิทธิภาพต่ำ
  • จุดวาปไฟ เป็นอุณหภูมิที่ต่ำสุดของน้ำมันที่เกิดเป็นไอในปริมาณที่มากเพียงพอที่สามารถติดไฟได้ ซึ่งจะใช้ประเมินในด้านความปลอดภัยในการขนถ่ายและการเก็บรักษา
  • จุดไหลเท เป็นการบอกให้ทราบว่าอุณหภูมิต่ำสุดเท่าไหร่ที่น้ำมันไหลได้ หากใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่านี้น้ำมันก็จะไม่ไหล ไขน้ำมันก็จะไปอุดหม้อกรองและทางเดินน้ำมัน ส่งผลให้อุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้

การเลือกน้ำมันหล่อลื่นมาใช้งานนั้นจะต้องดูทั้งในส่วนของการทนต่อน้ำและความชื้น หากการใช้งานต้องสัมผัสกับน้ำบ่อยก็ควรเลือกแบบที่ทนน้ำได้ดี ถ้าการใช้งานได้รับแรงกดหรือแรงกระแทกมากก็ควรใช้น้ำมันที่มีความหนืดสูง