Dry Lubrication dengan bahan Molybdenum Disulfide (MoS2)

Di Posting sebelumnya sudah kita bahas tentang Dry Lubrication secara umum. Serta teknis Dry Lubrication dengan PTFE / Teflon  dan Dry Lubrication dengan Graphite

Bahan Molybdenum bukanlah bahan yang ditemukan pada akhir abad ke-18, dan tidak pula terjadi dalam bentuk logam di alam. Meskipun demikian, mineral dominan yang - molybdenit - digunakan pada zaman kuno (pedang Jepang abad ke-14 telah ditemukan mengandung molybdenum) tapi akan dibedakan dari bahan sejenis lainnya seperti timbal, galena dan graphite. Secara kolektif, zat ini dikenal dengan kata Yunani "molybdos", yang berarti seperti Timbal ( lead-like ).

Molybdenum pertama kali positif diidentifikasi pada tahun 1778 oleh seorang ilmuwan Swedia yaitu Carl Wilhelm Scheele. Tak lama kemudian, pada tahun 1782, Peter Jacob Hjelm menemukan molibdenit oksida yang mengurangi dengan ikatan karbon untuk memperoleh serbuk logam gelap yang diberi nama "molybdenum".

Molybdenum tetap memberikan rasa keingintahuan laboratorium di sebagian besar abad ke-19 sampai teknologi untuk ekstraksi jumlah komersial menjadi praktis. Pada tahun 1891, perusahaan Perancis Schneider & Co pertama kali digunakan molybdenum sebagai unsur paduan dalam produksi pelat baja.
Hal ini tercatat bahwa molybdenum adalah pengganti yang efektif untuk tungsten dalam berbagai aplikasi paduan baja karena kepadatannya hanya sedikit lebih dari setengah dari tungsten.

Molybdenum Disulfide / MoS2 terjadi secara alami dalam bentuk urat padat tipis dalam granit. Bahan ini ditambang dan dimurnikan sehingga cocok untuk pelumas. MoS2 memiliki struktur kristal heksagonal.

Crystal Structure of MoS2
(Reference: Dynamic Coating, Inc.)

Properti intrinsik geser mudah terjadi pada antarmuka antara molekul sulfur. Interaksi antara lapisan memberikan efek berkurangnya jumlah gesekan permukaan dan resistensi.

Karena pada molekul MoS2 tidak ada uap air antara pelat kisi molekul, maka MoS2 sangat efektif dalam kondisi tinggi-vakum / tarikan yang kuat, di mana bahan Grapite tidak memiliki karakter tersebut.
Pada teknis pelumasan , ukuran partikel dan ketebalan film merupakan parameter penting yang harus disesuaikan dengan kekasaran permukaan komponen yang akan diberikan pelumas.
Pilihan ukuran partikel yang jauh lebih besar untuk permukaan kasar, seperti open gear, hal ini yang membuat  MoS2 perlu dipertimbangkan. Namun  MoS2 sangat tidak dianjurkan pada aplikasi yang memiliki kecepatan tinggi, karena partikelnya yang besar dapat menggesek aplikasi lebih kuat

Batasan suhu maksimal MoS2 adalah pada suhu 400 ° C (752 ° F) yang bisa teroksidasi. MoS2 mengoksidasi perlahan di atmosfer hingga 600 ° F. Di tempat yang kering, suasana bebas oksigen dapat berfungsi sebagai pelumas sampai 1300 ° F. Produk oksidasi MoS2 adalah molibdenum trioksida (MoO3) dan sulfur dioksida. MoS3 adalah hydroscopic dan menyebabkan banyak masalah gesekan di atmosfer standar.
MoO3 adalah bahan logam yang digunakan sebagai aditif untuk berbagai logam lainnya, yang digunakan sebagai bahan utamanya.

Alasan Molybdenum disulfida harus digunakan, dibandingkan Graphite atau tungsten disulfida, adalah Koefisien gesekan rendah dari MoS2 sering melebihi grafit.

Dry lubrication dengan bahan Graphite

Di posting sebelumnya kita sudah membahas tentang dry lubrication yang lebih umum. Pada posting ini kita akan bahas dry lubrication dengan bahan graphite.
untuk type yang lain :

• Dry Lubrication dengan PTFE ( Teflon )
• Dry Lubrication dengan MoS2 ( Molybdenum Disulfide )

Graphite pertama kali dirujuk pada pertengahan 1500-an-yang digunakan sebagai pensil. Graphite adalah bentuk kristal lembut karbon yang berwarna abu-abu sampai hitam, buram, memiliki kilap logam, dan fleksibel, tetapi tidak elastis. Graphite terjadi secara alami dalam batuan metamorfose seperti marmer, sekis dan gneiss. 

Graphite memiliki sifat logam dan bukan logam yang membuatnya cocok untuk aplikasi industri. Sifat logam termasuk konduktivitas termal dan listrik. Sifat bukan logam termasuk inertness, tahan panas tinggi dan pelumasan. Beberapa penggunaan Graphite dalam industri antara lain digunakan dalam pelumas suhu tinggi, sikat untuk motor listrik, bahan gesekan, dan sel baterai dan bahan bakar.

Graphite merupakan bahan untuk pelumas yang sudah lama digunakan. Walaupun terkesan agak kuno, tapi masih ada saja aplikasi yang menggunakan pelumas dengan material Graphite.

Graphite memiliki lapisan kisi struktur lamella kristal di mana ikatan antara atom karbon dalam struktur kristal lapisan lebih kuat daripada ikatan karbon antara lapisan. Graphite terdiri dari karbon dan uap air. Setiap atom karbon terikat tiga atom karbon sekitar lainnya. 

Cincin datar atom karbon terikat dalam struktur heksagonal, Struktur karbon heksagonal disebut sebagai cincin benzena. Plate datar ini ada di lapisan yang tidak kovalen terhubung ke lapisan sekitarnya

Graphite Lamella Lattice Structure
(Reference: Dynamic Coating, Inc.)

Bahan Graphite memiliki sifat pelumas yang sangat baik, asalkan uap air tersedia, dan akan berfungsi sebagai pelumas sampai kira-kira 1450 ° F / 788 ° C. 

Selain itu bahan Graphite juga sebagai release agent (anti lengket) dan antiseize ( anti macet) sampai sekitar 2400 ° F / 1315 ° C.

Hasil oksidasi dari Graphite adalah CO2. Karena persyaratan dalam penggunaan harus ada uap air tertahan, maka Graphite tidak berfungsi dengan baik sebagai pelumas pada vakum keras dan karena itu jarang digunakan dalam aplikasi deep-space

Graphite campuran dan grafit murni pada sistem dry lubricant / pelumas film kering biasanya digunakan dalam aplikasi seperti :

• mesin cetakan sistem panas dan sistem dingin, 
• industri kabel
• industri pembuatan cat 
• aplikasi alat pemotong dengan kecepatan tinggi
• sebagai pelepas cetakan untuk cor, plastik dan karet cetakan aplikasi die; 
• kepala silinder (piston) dan knalpot baut; 
• industri amunisi dan persenjataan ; 
• mesin otomotif dan aplikasi industri umum.

Sedikit mengenal tentang Dry Lubrication

Dry lubrication atau teknis pelumasan dengan film kering memang sering digunakan untuk beberapa aplikasi pada industri dan manufaktur.
Dry Lubrication lebih umum dikenal dengan menggunakan Anti Friction Coating. Jadi cara aplikasi yang sedikit berbeda dengan teknis pelumasan yang biasanya dengan pelumas basah seperti grease dan oli.

Dry Lubrication dengan film kering adalah dengan  bahan padat yang memberikan perlawanan gesek rendah antara permukaan ketika diterapkan langsung ke permukaan yang saling berinteraksi. Setiap bahan memiliki sifat yang berbeda.

Kisi (lamella) bahan struktur kristal, seperti Molibdenum disulfida (MoS2), Tungsten disulfida (WS2) dan Grafit. Secara luas digunakan sebagai pelumas yang berdiri sendiri. Bahan-bahan ini digunakan secara terpisah atau dalam kombinasi lainnya dengan logam (timah, tembaga) untuk mencapai hasil yang diinginkan.

Lamella / kisipermukaan pelumas kering memiliki gaya geser rendah antara lapisan kisi kristal mereka yang meminimalkan perlawanan antara permukaan geser.

Gambar : Crystal Structure of MoS2

Bahan-bahan ini telah terstruktur lapisan yang membentuk dan berinteraksi terhadap lapisan struktur lainnya. Kebanyakan bahan film pelumasan kering bekerja dengan baik di lingkungan yang kering dan bahan lapisan baik tambahan atau batas dengan system pelumas cair.

Molekul-molekul fluorocarbon rantai panjang, seperti polytetrafluoroethylene, cenderung memiliki sudut pembasahan yang dikeluarkan dengan baik dan mencegah untuk menempel. Berbagai karakteristik menarik lainnya untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu tinggi.

Masing-masing bahan pelumas kering / dry lubrication memiliki sifat yang berbeda, yaitu:
Molibdenum disulfida (MoS2), Grafit dan Tungsten disulfida(WS2) yang bersifat oilioscopic / licin.
Struktur pelumasan kering tidak bisa bersentuhan langsung dengan deterjen, karena bisa mengurangi / mengkikis permukaanya.

Di artikel lain saya juga bahas :
Dry Lubrication dengan MoS2
Dry Lubrication dengan Graphite
Dry Lubrication dengan PTFE / Teflon

Struktur lapisan kisi lamella ini sangat bagus dipakai pada bearing dengan mode sliding / geser dan  rolling / memutar. Grafit memiliki kemampuan suhu tinggi dan fungsi baik di outdoor yang terkena langsung radiasi matahari & atmosfer. MoS2 dan WS2 fungsi baik pada vakum yang keras dan aplikasidengan beban yang lebih tinggi, jadi lebih baik dari grafit.

sumber : http://www.machinerylubrication.com/Read/861/solid-film-lubricants

Industrial Silicon Grease

Spesifikasi Produk Silicon Grease Electric Insulator

Grease silikon adalah grease anti meleleh untuk pelumasan jangka panjang pada suhu ekstrim. Grease ini memiliki ketahanan terhadap listrik yang tinggi dan juga tahan terhadap bahan kimia, minyak dan gas. (40% Asam Nitrat, Conc. Asam Sulfat hingga 40C, Air dingin, 90% Solution Glycol, Glycerol, oli Mineral, Butana, Compressed Gas Klorin, Steam, Sulphur Dioxide, amonia cair). 

Grease silikon untuk pelumasan bearing kecepatan rendah, slide, spindle penyesuaian lebar stenter, juga untuk silinder udara ledakan udara pemutus sirkuit dan dapat digunakan sebagai isolasi listrik dan compound pengisi. Grease silikon tidak cocok untuk kaca akibat reaksi kimia tetapi memiliki stabilitas suhu yang lebih baik daripada hidrokarbon dan lebih tahan lama. 

Grease silikon diterapkan untuk isolator untuk dua tujuan: 

- Sebagai inhibitor untuk mengurangi kewajiban dari flashover dalam kondisi tercemar.
- Sebagai sarana untuk mengurangi kemungkinan interferensi radio (noise).
Kontaminan dapat berupa konduktif atau non-konduktif dan dalam kasus yang terakhir seperti debu semen efek hujan, kabut atau embun berat dll, menyebabkan mereka untuk menjadi konduktif. Grease silikon diterapkan pada ketebalan 1/6 "untuk 1/8" adalah efektif untuk sampai antara 3-5 tahun. Cairan silikon dalam lemak yang merangkum mencemari sehingga mengisolasi mereka juga silikon sangat repellant air memberikan permukaan hidrofobik. 

DATA TEKNIS
Warna: Light Pink
N.L.G.I. : 3
Penetrasi: 190-250
Base Oil Type: Silicone
- Viskositas @ 40 ° C cSt: 700
- Viskositas @ 100 ° C cSt: 380
Thickener: Anorganik koloid
Jatuhkan Titik (IP 132): Non-leleh
Tes Korosi 24hrs @ 100 ° C Copper IP 112: Tidak noda
Kekuatan listrik: 30 kv / mm
Rentang Suhu: -40 ° C sampai 200 ° C
Jangka pendek: 200 ° C
Dn Factor: 100.00

- See more at: http://sumitamalubrindo.web.indotrading.com/product/silicon-grease-eletric-p107792.aspx#sthash.kDRm9qB8.dpuf

Pengertian Jumlah Cetane Pada BBM Solar Diesel

Rating Diesel; Memahami Angka Cetane

Hidrokarbon, senyawa terdiri dari karbon dan hidrogen, biasanya membuat sebagian besar berbagai petroleums. Cetane adalah salah satu hidrokarbon seperti yang muncul dalam bentuk cairan berwarna. Ketika datang di bawah tekanan yang ekstrim, tekanan menyebabkannya untuk menyalakan cukup cepat. Cetane ditugaskan peringkat dasar seratus. Dengan demikian, hal itu kemudian digunakan sebagai pengukuran untuk menunjukkan seberapa baik bahan bakar lain, seperti mesin diesel atau bahkan biodiesel, lakukan.

Apa Cetane Number Tunjukkan?

Standard bensin menggunakan sistem peringkat nomor oktan untuk mengukur efisiensi. Dengan cara yang sama, diesel menggunakan nomor cetane sebagai pengukuran seberapa baik combusts. Namun, ada perbedaan yang signifikan dalam apa sebenarnya dua peringkat ukuran. Untuk bensin, angka oktan mengukur seberapa baik substansi akan menolak secara spontan pembakaran pada suhu rata-rata tanpa sumber pembantu pengapian. Hal ini dikenal sebagai auto-ignition. Relatif, jumlah cetane (atau CN untuk pendek) tes berapa lama diesel menunda waktu pengapian setelah bahan bakar memasuki ruang pembakaran.

Sejak diesel bekerja dengan kompresi bukannya api atau percikan, hal ini sangat efektif ketika menyatu secepat mungkin. Jika memiliki cetane number tinggi, ini berarti bahwa jangka waktu penundaan relatif singkat. Dalam hal ini, jangka waktu penundaan singkat memungkinkan diesel untuk membakar lebih lengkap. Pada gilirannya, hal ini membantu mesin kendaraan berjalan lebih lancar dan kuat sambil menghasilkan emisi lebih sedikit. Diesel yang membutuhkan waktu lebih lama untuk menyalakan tidak bekerja secara efisien. Perlu diingat bahwa cetane number banyak digunakan untuk bahan bakar diesel yang lebih ringan. Efisiensi tuil diesel diukur dengan menggunakan beberapa penilaian lainnya disebut CII dan CCAI.

Bagaimana cara menghitung Cetane Number?

Ada sejumlah tes dan prosedur khusus yang digunakan untuk mengukur peringkat cetane. Ini biasanya melibatkan mesin yang digunakan khusus untuk tujuan pengujian, serta menjalankan analisis diesel di bawah kondisi yang berbeda-beda. Namun, metode ini tidak hanya mahal, tetapi mereka juga mengambil banyak waktu dan usaha. Sebagai alternatif, ada proses lain yang disebut metode dihitung untuk menemukan jumlah cetane dari bahan bakar. Dalam metode perhitungan banyak tes yang berbeda yang dapat dijalankan. Salah satu tes yang paling umum digunakan dikenal sebagai D976 ASTM. Satu lagi populer disebut ASTM 4737. Kedua proses ini berasal angka cetane dengan mengukur tidak hanya kepadatan bahan bakar, tetapi juga tingkat didih dan penguapan nya.

Apa Pengaruh Apakah Cetane Number Memiliki pada mesin Kinerja?

Dengan mobil standar, umumnya tidak menguntungkan mesin jika pengemudi mengisinya dengan bensin yang memiliki nilai oktan lebih dari jumlah yang disarankan oleh produsen. Demikian pula, kendaraan yang berjalan di diesel tidak melakukan lebih baik dengan menggunakan bahan bakar dengan cetane number yang lebih tinggi dari jumlah yang disarankan untuk itu mesin tertentu. Meskipun demikian, kadang-kadang ada kesalahpahaman bahwa setiap cetane number yang lebih tinggi akan menghasilkan kinerja mesin yang lebih baik dan kekuasaan.

Ada banyak faktor yang berbeda yang terlibat dalam menentukan cetane number yang terbaik untuk jenis tertentu mesin. Ini biasanya mencakup ukuran fisik mesin, cara itu dirancang, seberapa cepat beroperasi, serta variasi beban nya. Faktor kurang, tapi satu yang dihitung semua sama, adalah kondisi cuaca atau iklim eksternal. Di sisi lain, jika mesin dioperasikan dengan bahan bakar yang memiliki cetane number yang lebih rendah dari jumlah yang disarankan, akan ada beberapa kelemahan. Kendaraan tidak akan beroperasi sebagai lancar, dan operasi yang buruk dapat mengakibatkan getaran serta suara tambahan. Selain itu, bisa membuat jumlah yang lebih besar dari emisi dan memakai pada mesin. Dalam beberapa kasus, pengemudi bahkan mungkin mengalami kesulitan menghidupkan mesin.

Jenis Bahan Bakar Diesel dan Nomor Cetane korespondensi

Kebanyakan mesin diesel untuk kendaraan standar dan penggunaan jalan raya umum biasanya membutuhkan nilai cetane yang jatuh antara 45 sampai sekitar 55. Tabel di bawah ini menguraikan nilai yang berbeda dari nomor cetane yang sesuai dengan berbagai bahan bakar diesel yang kompresi dinyalakan.

Types of Diesel	Cetane Numbers
Regular Diesel	48
Premium Diesel	55
Biodiesel (B100)	55
Biodiesel Blend (B20)	50
Synthetic Diesel	55

bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk membatasi gerak relatif antara dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang diinginkan.Bearing menjadi komponen penting pada
berbagai desain mesin yang melibatkan poros ( shaft) dengan casing atau bagian yang diam, seperti motor listrik, motor bakar, pompa, roda, dan lain sebagainya.
Bearing menjadi titik pertemuan antara bagian mesin yang berputar dengan bagian yang diam. Ia juga bertugas untuk mentransmisikan beban yang ada pada poros untuk diteruskan ke sisi casing, atau bisa juga
sebaliknya.
Roller Bearing

Karena fungsinya yang krusial, bearing membutuhkan perawatan yang baik sehingga didapatkan umur kerja yang panjang. Salah satu bentuk perawatan bearing yang utama adalah lubrikasi atau pelumasan. Berikut adalah fungsi lubrikasi pada bearing :
1. Membentuk lapisan film lubrikasi diantara dua bidang kontak sehingga dapat membantu menahan beban kerja serta mencegah keausan dan kerusakan prematur.
2. Menyerap panas yang timbul.
3. Mencegah kontaminasi kotoran-kotoran yang berasal dari luar.
4. Menghindari suara bising.
5. Mencegah korosi pada bearing .
6. Sebagai sistem sealing tambahan.

Secara umum sistem pelumasan pada bearing dibagi menjadi tiga jenis, yakni menggunakan grease, menggunakan oli, dan tipe kering.
Pemilihan diantara ketiganya tergantung atas kondisi operasional bearing , jenis dan ukuran bearing, konstruksi penggunaan bearing , kebutuhan sirkulasi pelumasnya serta biaya yang tersedia.

Grease Lubrication
Grease adalah zat lubricant yang berstruktur semi-solid. Grease dibuat dari minyak mineral atau juga nabati yang dicampur dengan zat pengental sejenis sabun. Terkadang ditambahkan pula dengan zat aditive seperti PTFE, grafit, dan molibdenum desulfit, untuk memperbaiki sifat-sifat pelumasnya.
Grease digunakan pada mekanisme bearing yang hanya membutuhkan sedikit lubrikasi, dimana tidak perlu menggunakan oli sebagai lubricant . Ia juga berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran-kotoran masuk ke bearing . Sisi negatif dari penggunaan grease adalah gesekan pada bearing yang lebih tinggi jika dibandingkan
dengan penggunaan oli, hal ini disebabkan karena nilai viskositasnya yang tinggi.
Berikut adalah beberapa jenis grease bearing yang diklasifikasikan berdasarkan jenis bahan dasar serta fungsinya:
1. Mineral Grease .
 Jenis ini menggunakan bahan dasar utama dari mineral minyak bumi, yang dikentalkan oleh bahan sabun (soap). Tipe ini biasa digunakan pada bearing-bearing mesin industri. Dapat bekerja pada temperatur tinggi, terutama yang berbahan dasar sintetis.
2. Silicone Grease .
Tipe ini menggunakan bahan pengental silika yang tidak akan membentuk struktur kristal di dalamnya. Grease tipe ini tidak akan merusak seal yang terbuat dari karet karena bahan dasarnya yang tidak  menggunakan minyak bumi.
3. Food-Grade Grease .
Grease jenis ini menggunakan bahan dasar minyak nabati. Ia digunakan sebagai pelumas pada bearing-
bearing mesin yang melakukan kontak langsung dengan makanan. Industri manufaktur yang memproduksi makanan pasti menggunakan pelumas jenis ini pada mesinnya.Salah satu jenis bearing yang paling banyak
digunakan di dunia industri adalah tipe ball bearing. 90% dari ball bearing menggunakan pelumas grease . Penggunaan grease pada ball bearing dapat diklasifikasikan berdasarkan desain bearing tersebut menjadi tiga, yaitu:
1. Single-Shield Bearing .
Tipe ini menggunakan sebuah bearing yang memiliki desain khusus dimana pada salah satu sisinya dibuat
sebuah dinding tipis ( shield ). Dinding ini berfungsi untuk menjaga agar kotoran yang tercampur dengan grease di luar dinding tidak masuk ke sisi roller . Desain ini akan lebih memperpanjang usia bearing karena
kotoran tidak akan secara mudsh masuk ke sisi roller .

2. Double-Shield Bearing .
Sama dengan tipe sebelumnya, hanya saja kali ini terdapat dua dinding tipis di kedua sisi roller . Dengan
desain ini akan didapatkan perlindungan yang lebih maksimal terhadap roller . Sirkulasi grease terjadi dengan perlahan pada saat mesin berputar dan menciptakan gaya sentrifugal pada bearing tersebut.

3. Open Bearing .
Berbeda dengan dua tipe sebelumnya, tipe ini tidak menggunakan dinding ( shield) untuk melindungi roller .
Namun jenis ini adalah yang paling cocok digunakan untuk mesin dengan beban kerja yang tinggi, sehingga membutuhkan sirkulasi grease lebih besar untuk kebutuhan pendinginan.

Mengapa pelumasan dengan grease pada bearing menjadi terlalu panas?

Dalam analisis terakhir, jika bearing yang cukup panas dapat menguapkan minyak dari grease dalam siklus pelumasan, dan menyebabkan bearing menjadi terlalu panas.

Jawaban atas pertanyaan ini, meskipun, tergantung pada beberapa faktor. Mari kita membahas beberapa penyebabnya.

Ketika berhadapan dengan suhu tinggi, kita harus terlebih dahulu bertanya, "Apa sumber panas?" Apakah itu bawaan dari pabrikan? Apakah dari proses (dikirimkan ke poros / as)? Apakah memakai terkait?

Apa sajakah yang terkait pada pelumasan bearing? Pertanyaan ini memiliki banyak dampak pada pilihan jenis grease dan dalam menentukan jawaban yang tepat untuk pertanyaan itu.

Jika suhu dari proses atau lingkungn kerja dan kita tahu bahwa kita harus berurusan dengan kondisi yang terus-menerus, maka kita harus menyesuaikan komposisi grease untuk memenuhi kndisi tersebut. Mungkin kita harus memilih grease dari bahan dasar oli sintetis dengan sistem penebalan non-soap ( thickener non-soap ) yang memberikan tingkat penguapan yang rendah. Jika suhu panas tidak berasal dari proses atau suhu pada lingkungan terkait, maka kita harus memastikan bahwa kita tidak terlalu banyak dalam mengisi bearing dengan grease.

Terlalu banyak graese di rongga menyebabkan berputar dan suhu yang berlebihan. Terlalu sedikit grease atau pelumasan terlalu jarang juga dapat menyebabkan gesekan yang dihasilkan panas.

Jika kita menggunakan secara tepat volume yang dibutuhkan dan kami yakin bahwa panas internal yang dihasilkan dari atmosfer lingkungan atau proses yang terkait, maka mungkin kita harus memeriksa apakah grease memiliki kekuatan yang cukup untuk mendukung beban dinamis. Dalam hal ini kita bisa melihat memilih grease dengan oli dasar viskositas lebih berat atau bahkan bisa dengan type sintetis.

source : http://www.machinerylubrication.com/Read/28502/hot-grease-lubrication