Was ist die Walkpenetration bei Schmierfetten?

Durch die Walkpenetration lässt sich anhand eines standardisierten Messverfahrens die Konsistenz von Schmierfetten ermitteln. Schmierfettkonsistenzen werden über die Konuspenetration oder auch Walkpenetration nach DIN ISO 2137 gemessen. Das National Lubricating Grease Institute (NLGI) definiert je nach Messwert neun NLGI-Klassen. Die Zuordnung einer gemessenen Konuspenetration zu einer definierten NLGI-Klasse erfolgt dabei nach DIN 51818.

Wie funktioniert die Walkpenetration?

In Vorbereitung einer Messung der Walkpenetration 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 mechanischen Belastung unterworfen.

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

Die anschließende Messung der Walkpenetration 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 „Walkpenetration nach 60 Doppelhüben“ ist auch der Begriff „Konuspenetration“ gebräuchlich.

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

Welche NLGI-Klassen gibt es?

In Abhängigkeit vom erzielten Messergebnis werden Schmierfette in neun verschiedene Konsistenzklassen, die sogenannten NLGI-Klassen, unterteilt. Je tiefer der Konus in die Probe eindringt, desto weicher ist das Fett. 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 oftmals Mehrzweckfette für z.B. Wälzlager. Fette mit höheren/festen Konsistenzen in den NLGI-Klassen 4 und 5 oder in der höchsten NLGI-Klasse 6 (sogenannte Blockfette) werden heute kaum noch verwendet.

NLGI-Klasse Konuspenetration
in 0,1 mm
NLGI 000 445 - 475
NLGI 00 400 - 430
NLGI 0 355 - 385
NLGI 1 310 - 340
NLGI 2 265 - 295
NLGI 3 220 - 250
NLGI 4 175 - 205
NLGI 5 130 - 160
NLGI 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)

Was ist der Unterschied zwischen Walkpenetration und Konuspenetration?

Die Walkpenetration ist streng genommen nur eine Art der Konuspenetration. Die Konuspenetration fungiert als Überbegriff für die Bestimmung von Konsistenzen der Schmierfette. Die Walkpenetration simuliert durch mechanische Belastung die Konsitenz eines Fettes unter Einsatzbedingungen. Eine weitere Unterrubrik der Konuspenetration ist die Ruhepenetration. Dabei wird das Schmierfett ohne Vorbehandlung in ein Prüfgefäß gefüllt und mittels Penetrometer geprüft. Die Ergebnisse bei Walkpenetration und Ruhepenetration können variieren, da das Fett bei der Walkpenetration durch das Kneten meist weicher wird.

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Dr. Peter Thiel

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