Scherstabilität: Was macht Schmierstoffe wirklich stabil?

Wie stabil muss die Schere wirklich sein? Oder anders gefragt: Was haben Schmierstoffe und Scheren gemeinsam?

Die Frage mag zunächst ungewöhnlich erscheinen, doch sie kommt dem eigentlichen Thema schon sehr nahe. Bei Schmierstoffen geht es zwar nicht direkt um Scheren, aber um die Stabilität von Polymeren, die Schmierstoffen nach Bedarf zugefügt (fachsprachlich zu additiviert) werden, gegenüber dem mechanischen Scheren. Mit mechanischem Scheren meint man das Verscheren, Zerschneiden, Zerkleinern, Zerstören von Polymeren. Diese Polymere müssen sich unter mechanischer Belastung gegen den Scherverlust behaupten – wie es zum Beispiel in Lagern, Getrieben oder bei Gleitflächen der Fall ist. Hier wirken metallische Oberflächen gegeneinander, wobei die Scherstabilität des Polymeres respektive des Schmierstoffs entscheidend ist.

Was beeinflusst die Scherstabilität eines Schmierstoffs?

Die Scherstabilität eines Schmierstoffs ist ein komplexes Thema, das von mehreren Faktoren abhängt. Um dies konkret zu erklären, betrachten wir Hydrauliköle als Beispiel. Für den störungsfreien Betrieb einer Hydraulikanlage ist es unerlässlich, dass die Viskosität des Hydrauliköls korrekt gewählt wird (siehe auch unser Fachartikel „Viskosität – die grosse Unbekannte des Hydrauliköls"). Der Schmierstoff muss über einen langen Zeitraum hinweg seine optimale Leistung aufrechterhalten – das bedeutet, dass die Viskosität unverändert bleibt.

Es gibt jedoch Faktoren, die die Viskosität beeinflussen können: Einerseits durch Oxidation oder thermische Zersetzung (siehe Fachartikel „Sind hohe Temperaturen für Schmierstoffe kritisch?") oder andererseits durch mechanische Belastung, die direkt mit der Scherstabilität des Schmierstoffs zusammenhängt.

Warum ist die Scherstabilität bei mineralölbasierten Hydraulikölen ein Thema?

Anders als bei synthetisch aufgebauten Hydraulikölen ist die Scherstabilität bei mineralölbasierten Mehrbereichs-Hydraulikölen ein grosses Thema. Mineralöle haben im Vergleich einen begrenzteren Temperaturbereich. Um diesen zu erweitern, werden scheranfällige Viskositäts-Index-Verbesserer (VII – Viscosity Index Improver) verwendet. Die in den VIIs enthaltenen Polymere neigen tendenziell dazu, dass sie unter mechanischer Belastung geschert also „zerschnippelt" werden. Das bedeutet, dass die Polymerketten teilweise zerstört werden, was zu einem Verlust der Viskosität und des Mehrbereichscharakters führt.

Durch den gezielten Einsatz stabiler (und oft teurerer) VIIs in Kombination mit hochwertigen Basisölen und Inhibitoren lässt sich dieser Effekt jedoch minimieren.

Scherstabilität und der KRL-Test

Die Scherstabilität einer Hydraulikflüssigkeit wird standardisiert durch den KRL-Test (Kegel-Rollen-Lager-Test) nach DIN 51350-6 ermittelt. Dieser Test ermittelt die Viskositätsabsenkung des Schmierstoffs in Prozent (%). Je geringer die Viskositätsabnahme in %, desto stabiler ist der Schmierstoff in der Praxisanwendung.

ROXOR TERRA CIRCULAR HV 46 und Scherstabilität

Mit ROXOR TERRA CIRCULAR HV 46 haben wir erneut Massstäbe gesetzt. Es ist uns gelungen, ein mineralölbasiertes Mehrbereichshydrauliköl zu entwickeln, das dank nachhaltiger Second-Life-Basisöle und hochspezialisierter Additive-Technologie sowie perfekt abgestimmter VIIs eine herausragende KRL-Scherstabilität von rund 5 % erreicht. Herkömmliche Hydraulikflüssigkeiten erreichen KRL-Werte von deutlich über 20 %, was zu einer mittelfristigen Veränderung der Viskosität führt. In solchen Fällen ist es notwendig, das Öl regelmässig zu wechseln, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Hydraulikanlage aufrechtzuerhalten.

Fazit: Nachhaltigkeit und Effizienz vereint

Die Schere zwischen herkömmlichen Mineralhydraulikölen und ROXOR TERRA CIRCULAR HV 46 tut sich hier deutlich auf: Während herkömmliche Mineralhydrauliköle limitierte Ölwechsel-Intervalle überdauern, schafft es ROXOR TERRA CIRCULAR HV 46, den Einsatzzeitraum erheblich zu verlängern und gleichzeitig die Effizienz und Zuverlässigkeit der Hydraulikanlage zu maximieren – nachhaltig und kostensparend.

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Disclaimer:
Diese Empfehlungen beruhen auf den Erfahrungen von LAEMMLE Chemicals AG und unseren Kunden sowie deren Informationen, die uns zur Verfügung gestellt wurden. Diese haben sich in der Praxis bewährt, jedoch sind Abweichungen im Einzelfall nicht auszuschliessen. Es ist entscheidend, dass bei der Anwendung die Vorschriften der Hersteller beachtet werden.

Autor: Martin Ruch, Leiter Technical Support
Abbildung 1: LTC LAEMMLE Tec Center Gebrauchtöl-Analyse