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ADDINOL Schmierfette und Pasten

ADDINOL führt eine breite Palette leistungsstarker Schmierfette und Pasten im Sortiment, die für den Einsatz bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen in automotiven und industriellen Anwendungen geeignet sind. Über das typische Einsatzgebiet der Wälz- und Gleitlager-schmierung hinaus, enthält das ADDINOL Sortiment auch Fette zur Schmierung von offenen und geschlossenen Getrieben, Spurkränzen von Schienenfahrzeugen, Drahtseilen und elastomeren Dichtungsmaterialien.

Die Produktpalette der ADDINOL Schmierfette und Pasten

  • Mehrzweckfette ohne Zusätze von Festschmierstoffen
  • Mehrzweckfette mit Zusätzen von Festschmierstoffen
  • Fließfette ohne Zusätze von Festschmierstoffen
  • Fließfette mit Zusätzen von Festschmierstoffen
  • Schmierfette für schnell drehende Lager und Tieftemperaturanwendungen
  • Synthetische Schmierfette für Hochtemperaturanwendungen
  • Schmierfette für Spezialanwendungen
  • Schmierfette für die Lebensmittelindustrie
  • Biologisch schnell abbaubare Schmierfette
  • Pasten

Einen Überblick zu Schmierfetten und Pasten finden Sie in unserem Product-Finder.

Schmierfettkartuschen von ADDINOL
Auswahl von ADDINOL Schmierfetten in Kartuschen

Ihre Vorteile auf einen Blick:

  • Zuverlässiger Verschleiß- und Korrosionsschutz von Maschinenelementen auch unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen wie z.B. bei extremen Betriebstemperaturen, Stoßbelastungen, Vibrationen, hoher Feuchtigkeit und staubbelasteten Umgebungen
  • Hohe Wirtschaftlichkeit durch optimierte Energieeffizienz und Alterungsstabilität
  • Gleichbleibend hohe Produktqualität auf Basis ausgewählter Grundkomponenten und leistungsstarker Zusatzstoffe in Verbindung mit einer anspruchsvollen, hausinternen Qualitätsprüfung während des Herstellungsprozesses
  • Fachkundige und individuelle Beratung durch unsere Anwendungstechnik

Wissenswertes über Schmierfette

Aufbau von Schmierfetten

Schmierfette sind halbflüssige bis feste Schmierstoffe, die durch das Einbringen eines geeigneten Verdickungsmittels in ein flüssiges Grundöl hergestellt werden. Bestimmte Eigenschaften eines Schmierfettes können zudem durch den Zusatz von Additiven und Festschmierstoffen gezielt verbessert werden. Im Vergleich zu Schmierölen sind Schmierfette bezüglich ihres grundsätzlichen Aufbaues komplexere Schmierstoffe. Die Leistungsparameter eines Schmierfettes werden durch die Eigenschaften aller enthaltenen Einzelkomponenten wie Grundöl, Verdicker, Additive und Festschmierstoffe beeinflusst. Die Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten von verschiedenen Grundölen in unterschiedlichen Viskositäts-lagen mit verschiedenen Verdickertypen bei gleichzeitig unterschiedlicher Additivierung ermöglicht die Herstellung einer großen Anzahl von unterschiedlichen Schmierfetten.

Der Aufbau von Schmierpasten ist grundsätzlich ähnlich zum Aufbau von Schmierfetten. Im Unterschied zu Schmierfetten enthalten Schmierpasten jedoch immer einen hohen Anteil an Festschmierstoffen. Obwohl viele Schmierpasten Verdickerkomponenten enthalten, die auch in Schmierfetten Verwendung finden, kann unter Einsatz bestimmter Festschmierstofftypen auf den Einsatz eines Verdickungsmittels bei der Herstellung einer Paste verzichtet werden. Die Konsistenz solcher verdickerfreien Schmierpasten wird dann ausschließlich über die enthaltene Festschmierstoffmenge realisiert.

Als Hauptbestandteil eines Schmierfettes kann das enthaltene Grundöl aufgefasst werden, dessen Anteil im finalen Endprodukt typischerweise im Bereich zwischen 70% und 95% liegt.

Abhängig vom gewählten Verdickertyp und von der gewünschten Konsistenz des Fettes (die ihrerseits letztlich über NLGI-Klassen charakterisiert wird), enthalten Schmierfette einen Anteil an Verdickungsmittel in der Größenordnung zwischen 3% und 30%. Der Anteil zugesetzter Additive kann bis zu 10% betragen. Sollte ein Schmierfett Festschmierstoffe enthalten, dann beträgt deren Anteil maximal etwa 10%.

Konsistente Schmierstoffe mit Festschmierstoffanteilen größer 40% werden als Pasten klassifiziert. Für fettähnliche Spezialprodukte mit einem Festschmierstoffgehalt zwischen 10% und 40% ist die Bezeichnung Fettpaste gebräuchlich.

Prozentuale Zusammensetzung eines Schmierfettes
Grundbestandteile eines Schmierfettes

Grundöle für Schmierfette

Das Grundöl als Hauptbestandteil eines Schmierfettes hat wesentlichen Einfluss auf dessen Schmier- und Gebrauchseigenschaften. Die thermische und oxidative Beständigkeit des Grundöles beeinflusst den nutzbaren Temperatureinsatzbereich und die Alterungsstabilität des Fettes. Schmierfette für Tieftemperaturanwendungen enthalten ausgesuchte Grundöle mit besonders niedrigem Pourpoint. Die Viskosität und das Viskositäts-Temperatur-Verhalten des Grundöles sind wichtige Einflussfaktoren für die Ausbildung tragfähiger Schmierfilme und das Drehmomentverhalten des Fettes unter den jeweiligen Einsatzbedingungen. Darüber hinaus ist auch die Verträglichkeit mit elastomeren Dichtungsmaterialien vom gewählten Grundöl abhängig.

Folgende Grundöltypen können in Schmierfetten Verwendung finden:

  • Mineralöle (naphthenische Öle, paraffinische Öle, aromatische Öle, Weißöle)
  • Synthetische Öle (Polyalphaolefin, Ester, Polyalkylenglykol, Polyisobutylen, Silikonöl, Perfluorpolyether)
  • Pflanzenöle (Rapsöl, Rüböl)

Auch Grundölmischungen von Mineralölen mit synthetischen Ölen können zur Fettherstellung genutzt werden, woraus letztendlich teilsynthetische Produkte entstehen.

Verdickungsmittel

Das verwendete Verdickungsmittel beeinflusst die Textur eines Fettes, seine mechanische Stabilität, seine Beständigkeit gegenüber Medien (z.B. Wasser, Lösungsmittel) und nicht zuletzt auch seinen Temperatureinsatzbereich. Die am häufigsten verwendeten Verdickungsmittel lassen sich als Seifen klassifizieren. Seifen sind Metallsalze von Fettsäuren (aliphatische Monocarbonsäuren) die in einer chemischen Reaktion dieser Fettsäuren mit einem Metallhydroxid gebildet werden. Zur Schmierfettherstellung werden hauptsächlich die Hydroxide der Metalle Natrium, Lithium, Kalzium, Barium und Aluminium genutzt. Man unterscheidet zudem Einfachseifen, Mischseifen und Komplexseifen. Wird eine Fettsäure mit einem einzelnen Metallhydroxid zur Reaktion gebracht erhält man eine Einfachseife. Nutzt man zwei verschiedene Metallhydroxide gleichzeitig, entsteht eine Mischseife (z.B. Lithium-Kalzium Seife). Einfach- und Mischseifen enthalten ausschließlich die erwähnten Fettsäuren. Im Gegensatz dazu wird zur Herstellung von Komplexseifen ein entsprechendes Metallhydroxid mit einer Fettsäure und einer zweiten Säure umgesetzt, die nicht der Gruppe der Fettsäuren zuzuordnen ist. Über die beschriebenen Seifen hinaus lassen sich auch andere organische und anorganische Verbindungen als Verdickungsmittel nutzen.

Folgende Verdicker kommen zum Einsatz:

  • Aluminiumseife, Aluminiumkomplexseife
  • Bariumseife, Bariumkomplexseife
  • Calciumseife, Calciumkomplexseife
  • Lithiumseife, Lithiumkomplexseife
  • Natriumseife, Natriumkomplexseife
  • organische Nichtseifen-Verdicker wie Polyharnstoff und Polytetrafluorethylen (PTFE)
  • anorganischen Nichtseifen-Verdicker wie Bentonit, Silikagel und Kieselgel
Schmierfette mit unterschiedlicher Konsistenz nebeneinander
Dünnes Schmierfett der NLGI-Klasse 00 (links) neben festem Schmierfett der NLGI-Klasse 2 (rechts)

In Abhängigkeit von der zugesetzten Menge an Verdickungsmittel sind Schmierfette in verschiedenen Konsistenzen herstellbar. Die Konsistenz ist ein Maß für die Plastizität eines Schmierfettes und bestimmt dessen Festigkeit und Geschmeidigkeit. Schmierfettkonsistenzen werden über die Konuspenetration nach DIN ISO 2137 gemessen. Eine geringere Konsistenz bewirkt einen höheren Messwert für die Konuspenetration. In Abhängigkeit vom erzielten Messergebnis werden Schmierfette in verschiedene Konsistenzklassen, die sogenannten NLGI-Klassen, unterteilt. Die Zuordnung einer gemessenen Konuspenetration zu einer definierten NLGI-Klasse erfolgt dabei nach DIN 51818. Fette der NLGI-Klassen 000, 00 und 0 werden auf Grund ihrer geringen Konsistenz als Fließfette bezeichnet. Sie werden oft zur Schmierung von offenen oder geschlossenen Getrieben genutzt. Fette mit mittleren Konsistenzen in den NLGI-Klassen 1, 2 und 3 sind typische Wälzlagerfette. Fette mit höheren Konsistenzen in den NLGI-Klassen 4 und 5 oder in der höchsten NLGI-Klasse 6 (sogenannte Blockfette) werden heute kaum noch verwendet.

In Vorbereitung einer Messung der erwähnten Konuspenetration wird das zu testende Schmierfett mit Hilfe eines Fettkneters zunächst durchgewalkt (siehe nachstehende Abbildung). Dazu wird der Fettkneter mit einer definierten Menge Fett befüllt und im Anschluss wird die im Fettkneter befindliche Siebscheibe mit 60 Doppelhüben bei 25°C durch das enthaltene Fett bewegt. Das im verschlossenen Fettkneter enthaltene Fett wird dabei durch die Löcher der Siebscheibe gepresst und somit einer definierten mechanische Belastung unterworfen.

Fettkneter mit passender Maschine für Walkpenetration
Der Fettkneter bereitet das Fett für den Walkpenetrationstest vor

Die anschließende Messung der Konuspenetration erfolgt mit Hilfe eines Penetrometers. Dazu wird das mit 60 Doppelhüben gewalkte Fett bei 25°C in einen Becher gefüllt und die Spitze eines standardisierten Prüfkegels auf der Fettoberfläche aufgesetzt. Nach Lösen der Prüfkegelarretierung am Penetrometer kann dieser während einer Zeitspanne von fünf Sekunden in das Fett eindringen. Nach Ablauf dieser fünf Sekunden wird die Eindringtiefe des Prüfkegels in das Fett mit einer Genauigkeit von 0,1 mm ermittelt. Äquivalent zum Begriff „Konuspenetration“ ist auch der Begriff „Walkpenetration nach 60 Doppelhüben“ gebräuchlich.

Laborant führt Konuspenetrationstest bei Fetten durch
Durch die Walkpenetrationstest im Penetrometer wird die Konsistenz von Schmierfetten bestimmt

Das erzielte Messergebnis für die Konuspenetration lässt sich nachfolgend einer von neun NLGI-Klassen zuordnen, die durch das National Lubricating Grease Institute (NLGI) vordefiniert wurden:

NLGI-Klasse Konuspenetration
in 0,1 mm
000 445 - 475
00 400 - 430
0 355 - 385
1 310 - 340
2 265 - 295
3 220 - 250
4 175 - 205
5 130 - 160
6 85 – 115 1)
1) Ruhepenetration anstatt Konuspenetration
Walkpenetrationstest verschiedener Fette
Beim Schmierfett der NLGI-Klasse 00 (links) dringt der Konus viel tiefer ein als bei Schmierfett der NLGI-Klasse 2 (rechts)

Additive in Schmierfetten

Über den Zusatz von Additiven können die Gebrauchseigenschaften von Schmierfetten insbesondere im Hinblick auf Haftfähigkeit, Alterungsstabilität, Korrosionsschutz, Verschleißschutz und Lasttragevermögen optimiert werden.

Folgende Additivtypen finden in Schmierfetten häufig Verwendung:

  • Oxidationsinhibitoren zur Verbesserung der Alterungsstabilität
  • Korrosionsinhibitoren
  • Pourpoint Depressants zur Verbesserung der Tieftemperatureigenschaften
  • Zusätze zur Verbesserung des Haftvermögens
  • AW-Additive (Anti-Wear Additive)
  • EP-Additive (Extreme-Pressure Additive)

Festschmierstoffe in Schmierfetten

Im Gegensatz zu Additiven sind im Fett enthaltene Festschmierstoffe nicht im Grundöl gelöst. Allgemein kann man Festschmierstoffe in die Gruppen der schichtbildenden und der nicht schichtbildenden Festschmierstoffe unterteilen. Schichtbildende Festschmierstoffe weisen eine Schichtgitterstruktur auf, in welcher die einzelnen ausgebildeten Schichten des Kristallgitters entlang von Gleitebenen leicht gegeneinander verschiebbar sind. Zu diesen schichtbildenden Festschmierstoffen zählen zum Beispiel Graphit, Molybändisulfid (MoS2), Wolframdisulfid (WS2) und α-Bornitrid (BN). Darüber hinaus finden jedoch auch Materialien als Festschmierstoff Verwendung, die keine Schichtgitterstrukturen ausbilden. Hierzu zählen weiche, duktile Metalle wie Kupfer und Aluminium, weiße Festschmierstoffe (Phosphate, Carbonate, Sulfide, Oxide) und Polytetrafluorethylen (PTFE). Schmierfette mit Festschmierstoffzusätzen sind insbesondere dann vorteilhaft einsetzbar, wenn in Anwendungen der Schmierzustand der Grenzschmierung nicht vermieden werden kann. Entsprechende Anwendungen weisen typischerweise geringe Bewegungsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig hohen spezifischen Belastungen auf.

DIN-Standards und DIN-Kennzeichnung für Schmierfette

Für Schmierfette existieren zwei wesentliche DIN-Standards, über welche grundlegende Einteilungen und Anforderungen vordefiniert werden:

  • DIN 51825: Schmierstoffe – Schmierfette K – Einteilung und Anforderungen
  • DIN 51826: Schmierstoffe – Schmierfette G – Einteilung und Anforderungen

Die Norm DIN 51825 gilt für Schmierfette zur Schmierung von Wälzlagern, Gleitlagern und Gleitflächen in den NLGI-Klassen 1 bis 4. Die Norm DIN 51826 gilt für Schmierfette zur Schmierung von Elementen der Antriebstechnik (insbesondere von geschlossenen Getrieben) in den NLGI-Klassen 000 bis 2.

Über DIN 51502 (die auch in den oben genannten Standards DIN 51825 und DIN 51826 berücksichtigt wird) können Schmierfette zudem nach einem vorgegebenen Regelwerk gekennzeichnet werden, welches auf einer Abfolge von Kennbuchstaben und Kennziffern basiert. Ein Schmierfette K (nach DIN 51825) mit Zusätzen von EP-Additiven und Festschmierstoffen, welches ein Grundöl aus synthetischen Kohlenwasserstoffen enthält, eine Konsistenz in NLGI-Klasse 2 besitzt und einen Einsatztemperaturbereich von -30°C bis +140°C aufweist wäre nach diesem Regelwerk mit „KPFHC 2 N-30“ zu kennzeichnen.

Eine detaillierte Übersicht der nach DIN 51502 festgelegten Kennbuchstaben und Kennziffern zur Kennzeichnung von Schmierfetten zeigt die nachstehende Tabelle:

Kennbuchstabe /
Produktspezifik
Mögliche Kennbuchstaben und Kennziffern nach DIN 51502 Beispiel Kennzeichnung
KPFHC 2 N-30
Kennbuchstabe
Schmierfettart
K … Schmierfett für Wälzlager, Gleitlager und Gleitflächen nach DIN 51825
G … Schmierfett für geschlossene Getriebe nach DIN 51826
OG … Schmierfett für offene Getriebe
M … Schmierfett für Gleitlager und Dichtungen
K
Zusatzbuchstabe
Additive
P … Zusatz von EP-Additiven
F … Zusatz von Festschmierstoffen
PF
Zusatzbuchstabe
Grundöltyp
Ohne … Mineralöle
HC … Synthetischer Kohlenwasserstoffe
PG … Polyglykole
E … Organische Ester
PH … Phosphorsäureester
FK … Perfluorierte Öle
SI … Silikonöle
X … Sonstige
HC
NLGI-Klasse Kennziffer entspricht dem Zahlenwert der NLGI-Klasse 2
Obere Einsatztemperatur und
Wasserbeständigkeit
C-U … Obere Einsatztemperatur in °C

Wasserbeständigkeit nach DIN 51807

N
Untere Einsatztemperatur
in °C
Kennziffer entspricht dem Zahlenwert der unteren Einsatztemperatur -30

Genauere Aufschlüsselung der Einsatztemperatur und Wasserbeständigkeit:

 Kennbuchstabe Obere
Einsatztemperatur
Wasserbeständigkeit
nach DIN 51807
C +60°C 0-40 oder 1-40
D +60°C 2-40 oder 3-40
E +80°C 0-40 oder 1-40
F +80°C 2-40 oder 3-40
G +100°C 0-90 oder 1-90
H +100°C 2-90 oder 3-90
K +120°C 0-90 oder 1-90
M +120°C 2-90 oder 3-90
N +140°C Nach
Vereinbarung
P +160°C
R +180°C
S +200°C
T +220°C
U > 220°C

Einsatz von Schmierfetten

Schmierfette zeichnen sich im Vergleich zu Schmierölen durch eine höhere Haftfähigkeit und eine geringere Fließfähigkeit aus. Sie verbleiben somit leichter an Schmierstellen, die aufgrund eines hohen konstruktiven Aufwandes nicht in geeigneter Weise abgedichtet werden können, um das Wegfließen alternativ nutzbarer Schmieröle vom Schmierpunkt zu verhindern. Ein Hauptanwendungsgebiet von Schmierfetten ist die Wälzlagerschmierung. In fettgeschmierten Wälzlagern erfüllt das verwendete Schmierfett eine zusätzliche Abdichtfunktion und schützt die Lagerstelle gegenüber Umgebungseinflüssen wie zum Beispiel hoher Staubbelastung, hoher Feuchtigkeit oder Spritzwasser. Im Gegensatz zu Schmierölen, die in Ölumlaufsystemen zirkuliert werden können und somit neben der primären Funktion als Schmierstoff zusätzlich auch Transportfunktionen übernehmen können, sind Schmierfette jedoch nicht geeignet um Wärme, Verunreinigungen oder Verschleißpartikel in vergleichbarer Größenordnung vom Schmierpunkt abzuführen.

Schmierfett haftet an einem Wälzlager
Schmierfette werden oftmals bei Wälzlagern eingesetzt

Ihr Ansprechpartner

Dr. Peter Thiel

Anwendungstechniker

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