Umfassender Leitfaden zu Schmierfetten

Ein Schmierfett ist eine halbflüssige Substanz, die zur Reduzierung von Friktion, d.h. Reibung in mechanischen Komponenten dient. Es besteht aus einem aus Erdöl gewonnenen oder synthetischen Öl, dessen Konsistenz durch die gelartige Struktur eines Bindemittels bewahrt bleibt. In der Regel besteht es aus drei Komponenten, die es in einem halbfesten Zustand halten:

• Grundöl: 80–95 %
• Eindicker: 5–20 %
• Zusätze: 0–10 %

Jeder dieser drei Bestandteile hat einen bestimmten Zweck. Eindicker sind Seifen, die die Reibung zwischen beweglichen Oberflächen reduzieren sollen. Diese umschließen das Schmieröl, sodass es erst nach und nach freigesetzt wird, d.h. bei mechanischer Beanspruchung wie Reibung oder Vibration oder bei bestimmten Temperaturen.

Die Zusätze (Additive) verbessern die Schmiereigenschaften des Grundöls, sodass das Fett neben dem Schmieren auch Schutz vor Verschleiß und Korrosion bietet. Zunächst besitzt Schmierfett eine hohe Viskosität, aber durch Beanspruchung oder Scherung nimmt die Zähigkeit ab und es wird öliger. Dann ist die Viskosität fast genau wie beim Grundöl. Dieser Prozess nennt sich Thixotropie und ist charakteristisch für dieses Schmiermittel. Damit unterscheidet es sich von anderen Schmierstoffen wie Vaselinen.

Schmierfett dient hauptsächlich zum Schutz vor Eindringen von Wasser und damit vor Korrosion. Darüber hinaus mindert es auch Reibungsverschleiß bei Maschinen.

Aufgrund seiner hohen Viskosität ist es besser geeignet für Anwendungen, bei denen flüssige Schmierstoffe wie Öl nicht haften würden. Öl und Fett sind daher nicht austauschbar.

Dank seiner wasserabweisenden Eigenschaften eignet es sich als Dichtmittel und wird in der Automobilindustrie häufig an der Karosserie, den Radlagern und dem Getriebe eingesetzt. Dies sind weitere übliche Anwendungsgebiete:

• Zum Schmieren von Maschinen oder Komponenten, die nur gelegentlich benutzt oder lange gelagert werden.
• Maschinen oder Komponenten, die unter extremen Bedingungen verwendet werden, z. B. bei hohen Temperaturen, Drücken und unter Stoßbelastung. Schmierfett bildet eine dickere Schutzschicht als Öl, das für solche Anwendungen zu dünnflüssig sein kann.
• Bei schwer zugänglichen Maschinen oder Lebensdauerschmierung bewahren Fette ihre Schmiereigenschaften über einen langen Zeitraum, sodass Komponenten weniger häufig nachgefettet werden müssen. Bei Bedarf kann eine Schmierpresse verwendet werden.
• Fett eignet sich auch für Bauteile mit hohem Verschleiß. Es bildet einen dicken Film, der in den vergrößerten Zwischenräumen besser haftet als Öle. Dies verlängert die Lebensdauer von stark beanspruchten Komponenten. Die dicke Fettschicht wirkt zudem geräuschdämmend.

Mehrzweckfette

Diese Fette werden am häufigsten in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie werden in der Regel aus Calciumsulfonat hergestellt und verfügen über eine hohe Wasserbeständigkeit, sind jedoch nicht für den Einsatz mit hohen Temperaturen bestimmt.

Marinefette

Auch für Boote und Bootsanhänger werden Fette benötigt – in diesem Fall sollten sie für den häufigen Kontakt mit Wasser geeignet sein. Normale Fette werden sowohl von Süß- als auch von Salzwasser angegriffen, Marinefette können dieser Belastung hingegen standhalten.

Beim Einsatz sollte man jedoch wissen, welche Fette bereits in der Anwendung sind, da Marinefette nicht mit lithiumbasierten Produkten kompatibel sind.

Dielektrisch

Bei diesem silikonbasierten Schmiermittel handelt es sich um eine milchig-weiße Paste, die für empfindliche Bauteile wie etwa Elektronik eingesetzt wird.

Sie bietet einen wirksamen Schutz vor Bimetallkorrosion, die sich auf elektronische Hochspannungskomponenten auswirkt.

Je nach Anwendungsfall gibt es bei der Wahl des richtigen Produkts einige zentrale Aspekte zu beachten.

Viskosität

Damit es haften bleibt, sollte es eine hohe Viskosität aufweisen und zugleich Schutz vor Reibung bieten.

Sehr dünnflüssige Schmiermittel können hohen Belastungen sich langsam bewegender Teile nicht standhalten, während ein sehr dickflüssiges Schmiermittel nicht dazu geeignet ist, einen hochtourigen Elektromotor zu schützen. Daher ist es wichtig zu wissen, welches Produkt für welchen Anwendungsbereich am besten geeignet ist.

Grundöl

Das Grundöl kann entweder konventionell oder synthetisch sein, was einen erheblichen Unterschied ausmacht. Synthetische Schmierfette bieten einen besseren Oxidationsschutz und die höchste Wetterbeständigkeit.

Scherstabilität

Die Konsistenz eines Fettes kann sich bei Beanspruchung oder Scherung verändern. Die Stabilität dieser Konsistenz wird als Scherstabilität bezeichnet. Fette, die durch Scherung dünnflüssiger werden, sind thixotrop; Fette, die durch Scherung zähflüssiger werden, sind rheopex.

Additive

Schmierfette enthalten weitere Zusätze, die je nach Anwendungsfall zur Verbesserung der Qualität beitragen und daher bei der Wahl berücksichtigt werden sollten.

Konsistenz

Die Konsistenz ist die Widerstandsfähigkeit gegen Krafteinwirkung. Sie wird durch die Art und Menge des verwendeten Eindickers und die Viskosität des Grundöls beeinflusst.

Der Messwert für die Konsistenz wird als Penetration bezeichnet. Die Penetration hängt davon ab, ob die Konsistenz des Fettes durch Beanspruchung, Bearbeitung oder Walken verändert wurde. Die gängigsten Eindicker sind Seifen, meist auf Lithiumbasis; sie sorgen für eine bessere Verbindung der Komponenten und verbessern die Wirksamkeit des Produkts.

Wasserbeständigkeit

Sie misst, inwiefern Schmierfähigkeit, Konsistenz und Textur unter Wassereinwirkung erhalten bleiben.

NLGI-Konsistenzklassen

Üblicherweise werden Schmierfette in Konsistenzklassen eingeteilt, die das National Lubricating Grease Institute (NLGI) festgelegt hat. Dabei wird ausschließlich die Härte eines Fettes berücksichtigt; andere Eigenschaften oder Leistungsmerkmale werden außer Acht gelassen. Nachstehende Abbildung zeigt das für Industriefette verwendete Klassifizierungssystem.

Reibung ist die Kraft, die auftritt, wenn zwei sich berührende Oberflächen oder Objekte gegeneinander bewegt werden. Diese Kraft wirkt einer gleitenden oder rollenden Bewegung entgegen. Sind die beiden Objekte, beispielsweise zwei ineinandergreifende Zahnräder, nicht geschmiert, verlangsamt die Reibung die Bewegung.

Eine Oberfläche, die augenscheinlich betrachtet glatt wirkt, ist auf atomarer Ebene uneben. Reibt diese Oberfläche auf einer anderen, „verhaken“ sich beide ineinander. Zur Überwindung dieses Widerstands muss Energie aufgewendet werden, außerdem nutzen die Oberflächen dadurch mit der Zeit ab.

Eine Schmierung reduziert die Reibung und den Verschleiß, da sich der Schmiermittelfilm zwischen die beiden beweglichen Oberflächen legt. Die Reibungskräfte werden dabei auf zweierlei Weise gemindert: Erstens gleicht das Schmiermittel die Unebenheiten zwischen den Oberflächen aus, zweitens kann es dank seiner flüssigen Konsistenz seine Form und seine Fließeigenschaften verändern.

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