Arten von Hydraulikflüssigkeit
Abbildung 1: Ein Mechaniker füllt Hydraulikflüssigkeit in das Bremssystem eines Fahrzeugs ein.
Hydraulikflüssigkeit ist in verschiedenen Industriezweigen wichtig, z. B. im Bauwesen, in der Fertigung, in der Luftfahrt und in der Schifffahrt. Bei der Vielzahl der verfügbaren Hydraulikflüssigkeiten kann es schwierig sein, den richtigen Typ für ein bestimmtes Gerät zu finden. Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen Arten von Hydraulikflüssigkeiten, ihren Eigenschaften und Anwendungen.
Inhaltsübersicht
- Was ist Hydraulikflüssigkeit?
- Arten von Hydraulikflüssigkeit
- Auswahl der Hydraulikflüssigkeit
- Ersatzstoffe für Hydraulikflüssigkeit
- FAQs
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Was ist Hydraulikflüssigkeit?
Hydraulikflüssigkeit ist ein nicht komprimierbares, technisches Medium, das Schmierung sowie Wärme- und Kraftübertragung ermöglicht. Es besteht aus einem Grundöl, das mineralisch oder synthetisch sein kann, sowie aus verschiedenen leistungssteigernden Additiven wie Verschleißschutzmitteln, Viskositätsverbesserern, Rost- und Korrosionsschutzmitteln und Schaumverhütungsmitteln.
Die Fähigkeit der Hydraulikflüssigkeit, Kraft und Bewegung zu übertragen, beruht auf ihrer inkompressiblen Beschaffenheit, d. h. sie kann unter Druck nicht komprimiert oder leicht verformt werden. Die an einem Ende des Systems auf die Flüssigkeit ausgeübte Kraft erzeugt Druck, der durch die Flüssigkeit auf das andere Ende des Systems übertragen wird. Dieser Druck kann durch Betätigung von Hydraulikzylindern, Motoren oder Ventilen Bewegung oder Kraft erzeugen.
Außerdem spielen die Viskosität und die Fließeigenschaften der Hydraulikflüssigkeit eine entscheidende Rolle bei der Kraftübertragung. Die Viskosität der Flüssigkeit beeinflusst ihre Fähigkeit, durch enge Kanäle und um scharfe Kurven zu fließen, während die Durchflussrate die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Druck durch das System übertragen wird.
Arten von Hydraulikflüssigkeit
Es gibt verschiedene Arten von Hydraulikflüssigkeiten. Flüssigkeiten auf Mineralölbasis sind weit verbreitet und preiswert, während synthetische Flüssigkeiten unter extremen Bedingungen besser funktionieren. Flüssigkeiten auf Wasserbasis sind in der Nähe von Feuer sicher, und biologisch abbaubare Flüssigkeiten sind besser für die Umwelt.
Hydraulikflüssigkeit auf Mineralölbasis
Hydraulikflüssigkeit auf Mineralölbasis wird aus raffiniertem Erdöl oder Mineralöl hergestellt. Dieser Typ wird aufgrund seiner geringen Kosten und Verfügbarkeit am häufigsten verwendet. Es hat gute Schmiereigenschaften und kann hohe Temperaturen aushalten, ist aber nicht biologisch abbaubar und kann entflammbar sein.
Anwendungen
Hydraulikflüssigkeiten auf Mineralölbasis werden häufig in Industrie- und Mobilgeräten verwendet, z. B. in Hydraulikpressen, Baumaschinen und landwirtschaftlichen Maschinen. Sie sind jedoch nicht für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen oder für Anwendungen geeignet, bei denen eine Verunreinigung durch Wasser zu befürchten ist. In solchen Fällen sind synthetische Hydraulikflüssigkeiten die bessere Wahl.
Synthetische Hydraulikflüssigkeit
Synthetische Hydraulikflüssigkeit wird aus chemisch synthetisierten Grundölen hergestellt, darunter Polyalphaolefine, Ester und andere synthetische Verbindungen. Synthetische Flüssigkeiten bieten aus den folgenden Gründen eine bessere Leistung bei extremen Temperaturen und Hochdruckanwendungen:
- Höherer Viskositätsindex: Sie behalten ihre Viskosität über einen breiten Temperaturbereich hinweg besser bei. Dadurch können sie auch bei extremen Temperaturen, ob heiß oder kalt, eine gleichbleibende Leistung erbringen.
- Oxidationsbeständigkeit: Sie sind weniger anfällig für Oxidation. Die Oxidation kann die Flüssigkeit zersetzen, ihre Wirksamkeit verringern und möglicherweise das Hydrauliksystem beschädigen. Synthetische Flüssigkeiten sind stabiler und können den hohen Temperaturen standhalten, die bei Hochdruckanwendungen entstehen.
- Scherstabilität: Sie sind scherstabiler. Die Scherung tritt auf, wenn die Flüssigkeit einem hohen Druck ausgesetzt wird, wodurch sie zerfällt und ihre Viskosität verliert. Synthetische Flüssigkeiten widerstehen dieser Zersetzung.
Anwendungen
Synthetische Hydraulikflüssigkeiten sind für Hochleistungs-Industriemaschinen und -anlagen konzipiert, die unter hohen Temperaturen und Druckbedingungen in rauen Umgebungen arbeiten. Sie bieten eine hervorragende Viskositätsstabilität, Oxidationsbeständigkeit und Verschleißschutz und eignen sich daher ideal für kritische Anwendungen wie Luft- und Raumfahrtsysteme, Spritzgießmaschinen und Schiffsausrüstung. Im Vergleich zu Flüssigkeiten auf Mineralbasis haben sie eine längere Lebensdauer und sind weniger anfällig für Degradation. Es ist jedoch wichtig, synthetische Hydraulikflüssigkeiten entsprechend den spezifischen Anforderungen des Systems auszuwählen, da sie nicht für alle Anwendungen geeignet sind.
Hydraulikflüssigkeit auf Wasserbasis
Hydraulikflüssigkeiten auf Wasserbasis sind Gemische aus Wasser und anderen Zusatzstoffen wie Glykolen, Tensiden und Korrosionsschutzmitteln. Es handelt sich um eine feuerbeständige Hydraulikflüssigkeit, die bei Anwendungen eingesetzt wird, bei denen der Brandschutz eine Rolle spielt. Sie sind außerdem biologisch abbaubar und weisen eine geringe Toxizität auf, so dass sie sich für Umweltanwendungen eignen. Hydraulikflüssigkeiten auf Wasserbasis sind jedoch bei kalten Temperaturen weniger wirksam.
Anwendungen
Hydraulikflüssigkeiten auf Wasserbasis werden in risikoreichen Branchen wie der Metallverarbeitung und dem Bergbau verwendet, wo Brandgefahr und Umweltauswirkungen eine wichtige Rolle spielen. Diese Flüssigkeiten bieten gute Wärmeübertragungseigenschaften und leiten die Wärme bei Hochtemperaturanwendungen effektiv ab. Obwohl sie umweltfreundlich sind, können sie auf manche Materialien korrosiv wirken und erfordern möglicherweise zusätzliche Zusätze, um Rost und Korrosion zu verhindern. Außerdem eignen sie sich nicht für Anwendungen, die eine hohe Schmierfähigkeit erfordern, oder für Systeme, die anfällig für Wasserverschmutzung sind.
Biologisch abbaubare Hydraulikflüssigkeit
Biologisch abbaubare Hydraulikflüssigkeiten bauen sich in der Umwelt auf natürliche Weise ab und werden in der Regel aus Pflanzenölen oder synthetischen Estern hergestellt. Sie sind unverzichtbar für Anwendungen, bei denen ein Auslaufen oder Leck eine erhebliche Auswirkung auf die Umwelt haben könnte, wie z. B. in der Schifffahrt oder in der Forstwirtschaft. Biologisch abbaubare Flüssigkeiten können jedoch teurer sein und haben geringere Leistungsmerkmale.
Anwendungen
Biologisch abbaubare Hydraulikflüssigkeiten eignen sich für Anwendungen, bei denen Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit von entscheidender Bedeutung sind. Sie werden vor allem in sensiblen Gebieten wie Nationalparks, Wäldern und Wasserstraßen eingesetzt, um Umweltschäden zu vermeiden. Diese Flüssigkeiten werden in der Regel aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzenölen hergestellt und bauen sich mit der Zeit auf natürliche Weise ab. Sie bieten gute Schmiereigenschaften und sind für mobile Geräte wie Traktoren und Forstmaschinen geeignet. Sie sind jedoch nicht so wirksam wie herkömmliche Hydraulikflüssigkeiten und müssen unter Umständen häufiger ausgetauscht werden.
Auswahl der Hydraulikflüssigkeit
Wählen Sie eine Hydraulikflüssigkeit entsprechend den Anwendungsfaktoren aus:
- Kein Brandrisiko: Hydraulikflüssigkeit auf Mineralbasis ist die kostengünstigste Wahl. Verwenden Sie es jedoch nicht bei Anwendungen, bei denen Brandgefahr besteht.
- Brandgefahr: Für Anwendungen, bei denen ein Brandrisiko besteht, sollten Sie Hydraulikflüssigkeiten auf Wasserbasis wählen.
- Hohe Temperatur und/oder hoher Druck: Für Anwendungen mit hohen Temperaturen und/oder hohem Druck sollten Sie eine synthetische Hydraulikflüssigkeit wählen.
- Umweltbelange: Wenn die Vermeidung von Umweltschäden ein wichtiges Anliegen ist, sollten Sie sich für Hydraulikflüssigkeiten auf Wasserbasis und biologisch abbaubare Flüssigkeiten entscheiden.
Eigenschaften der Hydraulikflüssigkeit
Hydraulikflüssigkeiten haben die folgenden Eigenschaften, die bei der Auswahl für eine Anwendung zu berücksichtigen sind.
- Verschleißhemmende Eigenschaften: Ohne die richtigen Zusätze kann die Hydraulikflüssigkeit nicht verhindern, dass die Pumpen vorzeitig verschleißen, und sie kann den Druck im System senken. Vor allem Maschinen mit leistungsstarken Pumpen benötigen gute Verschleißschutzeigenschaften, um gut zu funktionieren.
- Die Dichte: Die Dichte einer Flüssigkeit beeinflusst, wie gut sie schmieren und funktionieren kann. Hydraulische Systeme haben spezifische Anforderungen, so dass Maschinen nur bei bestimmten Dichten gut funktionieren. Ändert sich die Dichte, wird die Effizienz des Geräts beeinträchtigt.
- Feuerbeständigkeit: Die Feuerbeständigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit der Flüssigkeit, das Risiko einer Entzündung oder Verbrennung zu minimieren, was in Hochtemperatur- oder Gefahrenzonen wichtig ist.
- Schmierfähigkeit: Die Schmierfähigkeit ist die Fähigkeit der Flüssigkeit, bewegliche Teile zu schmieren und die Reibung zu verringern, was sich auf die Effizienz und Lebensdauer des Hydrauliksystems auswirken kann.
- Oxidationsstabilität: Die Oxidationsstabilität bezieht sich auf die Fähigkeit der Flüssigkeit, im Laufe der Zeit chemischen Reaktionen mit Sauerstoff zu widerstehen, was dazu führen kann, dass sie sich zersetzt oder ihre Wirksamkeit verliert.
- Temperaturbereich: Der Temperaturbereich einer Hydraulikflüssigkeit ist der Temperaturbereich, in dem sie effektiv arbeiten kann, ohne zu zerfallen oder ihre Eigenschaften zu verlieren.
- Scherstabilität: Unter Scherstabilität versteht man die Fähigkeit einer Flüssigkeit, ihre Viskosität und andere Eigenschaften unter hohen Scher- oder Belastungsbedingungen beizubehalten, wie sie beispielsweise in Pumpen oder Hydrauliksystemen auftreten.
- Viskosität: Die Viskosität ist die Dicke oder der Fließwiderstand der Flüssigkeit. Die Viskosität wird in Einheiten von Centipoise (cP) oder Pascal-Sekunden (Pa-s) gemessen.
- Wasserdicht: Die Wasserbeständigkeit einer Hydraulikflüssigkeit ist die Fähigkeit der Flüssigkeit, Wasser zu widerstehen oder abzustoßen, was ihre Leistung in nassen Umgebungen oder bei Kontakt mit Feuchtigkeit beeinträchtigen kann.
Andere Überlegungen
- Hersteller: Die beste Quelle, um die richtige Hydraulikflüssigkeit für eine Maschine zu finden, ist das Handbuch des Herstellers.
- Mischen: Das Mischen verschiedener Hydraulikflüssigkeiten kann zu Leistungseinbußen und Systemausfällen führen.
- Überwachen und warten: Hydraulikflüssigkeit baut sich mit der Zeit und bei Gebrauch ab. Überwachen Sie regelmäßig die Flüssigkeit und führen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten durch, einschließlich des Austauschs der Flüssigkeit, falls erforderlich.
Ersatzstoffe für Hydraulikflüssigkeit
Verschiedene Alternativen helfen Maschinenbetreibern und -besitzern, die Schmierung der Hydrauliksysteme aufrechtzuerhalten, selbst wenn die empfohlenen Flüssigkeiten aufgebraucht sind und schnell Ersatz benötigt wird. Die meisten sind billiger und leicht zugänglich. Sie umfassen:
- Motoröl: Motoröl eignet sich gut für Hydrauliksysteme und schwere Maschinenteile, da es zähflüssig ist. Die gleiche Eigenschaft macht es jedoch für einen längeren Einsatz ungeeignet, da Flüssigkeiten mit hoher Viskosität häufig Hydrauliksysteme beschädigen.
- Bremsflüssigkeit: Bremsflüssigkeit hat mehrere Eigenschaften mit Hydrauliköl gemeinsam, darunter die optimale Viskosität. Daher kann es ein geeigneter Ersatz sein, wenn Maschinen unerwartet ausfallen.
- Automatisches Getriebeöl: Automatikgetriebeflüssigkeiten gehören zu den beliebtesten Hydraulikflüssigkeitsersatzstoffen, da sie einen weiten Betriebstemperaturbereich haben und in unterschiedlichen Umgebungen eine optimale Leistung aufrechterhalten können.
- Pflanzliche Samenöle: Die meisten Pflanzenöle haben höhere Flamm- und Brennpunkte. Außerdem haben sie gute Schmiereigenschaften. Diese Eigenschaften machen Pflanzenöle zu idealen Ersatzstoffen für Hydraulikflüssigkeiten, vor allem in Systemen, die eine angemessene Sicherheitsspanne gegen Feuerausbrüche erfordern.
- Wasser: Wasser hat eine geringe Kompressibilität und ist daher ein hervorragender Ersatz für Hydraulikflüssigkeiten. Außerdem verfügt es über unübertroffene feuerhemmende Eigenschaften. Verwenden Sie kein Wasser in Maschinen ohne Korrosionsschutz.
Verwenden Sie Ersatzstoffe nur dann, wenn Hydraulikflüssigkeit nicht ohne weiteres verfügbar ist. Verlassen Sie sich nicht zu sehr auf die oben genannten Alternativen, denn einige können Korrosion und Überhitzung fördern und den Verschleiß von Maschinenteilen verstärken.
FAQs
Sind alle Hydraulikflüssigkeiten gleich?
Nein. Es gibt verschiedene Optionen, darunter Flüssigkeiten auf Wasserbasis, auf Mineralbasis und synthetische Flüssigkeiten. Die meisten haben unterschiedliche chemische Zusammensetzungen und einzigartige Eigenschaften, einschließlich Viskosität, Verschleißschutzadditive und empfohlene Betriebsbedingungen.
Unterscheiden sich Hydrauliköle von Hydraulikflüssigkeiten?
Hydrauliköl und Hydraulikflüssigkeit werden oft aus den richtigen Gründen austauschbar verwendet. Hydrauliköle sind hydrostatische Flüssigkeiten, d. h. sie sind Produkte, die in hydrostatischen Anwendungen eingesetzt werden.