گریس از کلمه لاتین کراسو، به معنی چربی گرفته شده است. تعریف امروزی گریس عبارتست از یک محصول جامد تا نیمه مایع یک عامل سفت کننده که در یک روغن مایع معلق باشد. تقسیم بندی اولیه گریس ها به وسیله نوع ماده سفت کننده آن ها بوده است. معمول ترین سفت کننده ها صابون های فلزی هستند. از سفت کننده های دیگر، می توان از خاک بنتونیت، سیلیکاژل، پلی اوره و سفت کننده های غیر آلی نام برد.
گریس هایی که دارای پایه صابونی هستند، از سه جزء تشکیل شده اند:
- یک جزء چربی (حیوانی یا گیاهی) که معمولا ۴ تا ۱۵ درصد کل گریس را تشکیل می دهد (به چربی ها اسید چرب می گویند).
- جزء دوم یک قلیایی است. قلیای به کار برده شده در ساخت گریس شامل هیدروکسیدهای فلزات کلسیم، آلومینیوم، سدیم، باریم و لیتیوم می باشد و حدود ۱ تا ۳ درصد گریس را تشکیل می دهد. سومین جزء گریس، یک مایع است که می تواند روغن پایه معدنی، انواع روغن های سنتتیک، پلی گلیکول و یا مخلوطی از مایعات مختلف باشد. یک ساختمان پیچیده تر برای گریس را می توان با استفاده از کمپلکس فلزی به دست آورد که ماده سفت کننده آنها یک صابون کمپلکس است. به همین دلیل به این گریس ها، گریس های کمپلکس می گویند. گریس های کمپلکس را می توان تا حدود ۳۸°C بیش از درجه حرارت کارکرد گریس های با سفت کننده های غیرکمپلکس معمولی مورد استفاده قرار داد.
گریس های کمپلکس، برای بهبود خاصیت مقاومت گریس در برابر درجه حرارت های بالاتر، ساخته شده اند. از معمولی ترین نوع این گریس ها می توان از گریس کمپلکس لیتیوم، آلومینیوم، کلسیم و باریم نام برد. به استثناء گریس کمپلکس باریم که دارای نقطه قطره شده حدود C°۲۱۸ می باشد، کمپلکس های دیگر، دارای نقطه قطره شدن حدود۲۶۰°C هستند. نقطه قطره شدن گریس، درجه حرارتی است که در آن، گریس از حالت نیمه مایع به مایع تبدیل می شود. به عبارت دیگر، درجه حرارتی که در آن ممکن است روغن شروع به جدا شدن از ماده سفت کننده کند، نقطه قطره شدن نامیده می شود. نقطه قطره شدن توسط روش ASTM D-۲۲۶۵ اندازه گیری می شود.
همانطور که قبلا گفته شد، گریس های کمپلکس را می توانند در درجه حرارت های بالاتر از گریس های معمولی کار کرده و در نتیجه مقاومت آن ها در برابر اکسیداسیون بیشتر است. البته این موضوع در همه حالت ها صادق نیست. از معمول ترین نوع گریس های کمپلکس، کمپلکس های لیتیوم و آلومینیوم می باشد. سفت کننده های غیر آلی، از قبیل خاک ها و سیلیکا که دارای ساختمان کروی یا صفحه ای می باشند، با توجه به مساحت سطح بسیار زیادشان، باعث سفت کردن مایع می شوند. این مواد، گریسی بسیار نرم و بدون نقطه ذوب تولید می کنند که اگر در ساخت آن ها دقت زیادی به عمل آید، محصولات با کیفیت عالی تهیه می شود. پلی اوره که یکی از انواع سفت کننده های غیرصابونی است و از مشتقات اوره می باشد، در واقع یک پلیمر نیست و گریسی که با این سفت کننده تولید می شود، دارای ساختاری شبیه سفت کننده های صابونی است.
گریس های پلی اوره بسیار پایدار بوده و نقطه قطره شدن آن ها نیز بسیار بالا است. در نتیجه دارای طول عمر کارکرد زیاد می باشد. از نظر مصرف، گریس های لیتیوم ۱۲- هیدروکسی استارات از معمول ترین گریس ها هستند. این گریس ها از ۱۲- هیدروکسی استاریک اسید، که یک اسید چرب است به دست می آیند و تولید بهترین گریس های لیتیوم و کمپلکس لیتیوم را می کنند.
همانطور که قبلا گفته شد، گریس های کمپلکس را می توانند در درجه حرارت های بالاتر از گریس های معمولی کار کرده و در نتیجه مقاومت آن ها در برابر اکسیداسیون بیشتر است. البته این موضوع در همه حالت ها صادق نیست. از معمول ترین نوع گریس های کمپلکس، کمپلکس های لیتیوم و آلومینیوم می باشد. سفت کننده های غیر آلی، از قبیل خاک ها و سیلیکا که دارای ساختمان کروی یا صفحه ای می باشند، با توجه به مساحت سطح بسیار زیادشان، باعث سفت کردن مایع می شوند. این مواد، گریسی بسیار نرم و بدون نقطه ذوب تولید می کنند که اگر در ساخت آن ها دقت زیادی به عمل آید، محصولات با کیفیت عالی تهیه می شود. پلی اوره که یکی از انواع سفت کننده های غیرصابونی است و از مشتقات اوره می باشد، در واقع یک پلیمر نیست و گریسی که با این سفت کننده تولید می شود، دارای ساختاری شبیه سفت کننده های صابونی است.
گریس های پلی اوره بسیار پایدار بوده و نقطه قطره شدن آن ها نیز بسیار بالا است. در نتیجه دارای طول عمر کارکرد زیاد می باشد. از نظر مصرف، گریس های لیتیوم ۱۲- هیدروکسی استارات از معمول ترین گریس ها هستند. این گریس ها از ۱۲- هیدروکسی استاریک اسید، که یک اسید چرب است به دست می آیند و تولید بهترین گریس های لیتیوم و کمپلکس لیتیوم را می کنند.
کاربرد گریس ها در هر زمانی می تواند خیلی پیچیده باشد. به عنوان مثال در ماشین آلات راه سازی، محیط کاری گریس معمولا دارای گرد و خاک، آب و سیستم آب بندی ضعیف و بارهای سنگین است. با وجود این شرایط، نیاز به گریسی است که در مقابل شستشوی با آب مقاوم بوده و لایه ای را تشکیل دهد که در برابر بارهای سنگین مقاوم باشد. همچنین قطعات را از زنگ زدگی محافظت کرده و بتواند از ورود گرد و خاک به داخل سیستم جلوگیری کند.
در این گونه موارد، گر یس های باریم و گر یس های لیتیوم ۱۲- هیدروکسی کارآیی بسیار خوبی دارند. بعضی از فرمولاسیون های مخصوص که از سفت کننده های کمپلکس آلومنیوم استفاده می کنند نیز در شرایط فوق مورد استفاده قرار می گیرند. در یاتاقان ها (بلبرینگ ها، رولبرینگ ها، یاتاقان های سوزنی و...) معمولا کمتر آلودگی مشاهده می شود، ولی تغییرات سرعت و درجه حرارت در این یاتاقان ها بسیار زیاد است. در این شرایط نیاز به گریسی است که دارای پایداری مکانیکی عالی (خیلی کم شل یا سفت شدن)، پایداری عالی در برابر اکسیداسیون (طول عمر زیاد) و راندمان عملکرد خوب در یک دامنه وسیع درجه حرارت باشد.
در جاهایی که درجه حرارت عملکرد از ۱۲۱°C بیشتر نشود، گریس های ۱۲- هیدروکسی لیتیوم، دارای بهترین کاربرد می باشند. در مواردی نیز که درجه حرارت عملکرد بیش از۱۲۱°C باشد و نیاز به طول عمر کارکرد زیاد باشد، گریس های کمپلکس لیتیومی یا پل اوره از بهترین گریس ها به حساب می آیند. در مواردی که تماس ها به صورت لغزشی یا مالشی است، مثل اتصالات توپی، یاتاقان های قرقره ای و بعضی از دنده ها، نیاز به دو خاصیت فشارپذیری و ضدسایش، همراه با ایجاد یک لایه سفت و مقاوم جهت جلوگیری از چسبیدن سطوح به یکدیگر و جلوگیری از خارج شدن گریس از سیستم می باشد. در این نوع کاربردهای مختلف، استفاده مناسب از روان کننده های جامد، مثل دی سولفید مولیبدن، کمک زیادی به جلوگیری از سایش خواهد کرد. در این موارد گریس های ۱۲- هیدروکسی لیتیوم، کمپلکس لیتیوم، کمپلکس آلومینیوم و باریم نیز کاربر د وسیعی دارد.
انتخاب نامناسب گریس برای کاربردهای مختلف، بزرگترین دلیل خرابی در سیستم ها می باشد. همچنین از مواردی که در انتخاب گریس باید کاملا در نظر گرفته شود، سازگاری گریس انتخاب شده با گریس قبلی مورد استفاده در سیستم می باشد. به عنوان یک قاعده کلی سعی بر این است از گر یس هایی در یک سیستم استفاده کنید که دارای سفت کننده های مشابه باشند (برای مثال گریس لیتیوم و گریس کمپلکس لیتیوم). تا آنجا که ممکن است، از مخلوط کردن گریس های با سفت کننده های مختلف با یکدیگر اجتناب کنید. خصوصا سعی شود تا از مخلوط کردن گریس های با سفت کننده های کمپلکس آلومینیوم، بنتون یا سیلیکا، با گریس های دیگر اجتناب شود. زیرا این اختلاط باعث نرم شدن بیش از حد گریس خواهد شد.
