Wie Partikel in Ihr Ölsystem gelangen, wie Sie den Partikelgehalt im Öl messen und wie Sie ihn schnell reduzieren können
Partikel im Öl? CJC® Fluidpflegesysteme zur Partikelfiltration und Fluidpflege sind Ihre Lösung
Wie Partikel in Ihr Ölsystem gelangen, wie Sie den Partikelgehalt im Öl messen und wie Sie ihn schnell reduzieren können
Partikel im Öl? CJC® Fluidpflegesysteme zur Partikelfiltration und Fluidpflege sind Ihre Lösung
Partikel im Öl: So steigt der Partikelgehalt in Ihrem Ölsystem
Partikel im Öl von Maschinen und Motoren können niemals komplett eliminiert werden, da Partikel aus verschiedenen Quellen stammen und kontinuierlich entstehen. Durch geeignete Maßnahmen wie hochwertige Fluidpflegesysteme, die im Nebenstrom installiert werden, kann ihre Menge jedoch auf ein Minimum reduziert und Schäden am Schmierstoff und an den Komponenten proaktiv vorgebeugt werden.
Verunreinigungsquellen für Partikel im Öl
Die Herkunft der Partikel ist kategorisiert in eingebaute, eingetragene, von der Maschine selbst generierte und durch das Öl verursachte Partikel.
Partikel im Öl sind die häufigste Ursache für Ausfälle und Störungen in einem Schmier- und Hydraulikölsystem. Ihre Lösung: CJC® Fluidpflegesysteme zur Partikelfiltration
Folgen und Schäden durch Partikel im Öl
Kleine, harte Partikel im Öl führen zu abrasivem Verschleiß, da sie im Hydraulik- und Schmierölsystem zirkulieren und zwischen die gleitenden Oberflächen beweglicher Komponenten passen. Zudem können diese Partikel in die weichere Metalloberfläche eingebettet werden und so kontinuierlich an der gegenüberliegenden härteren Oberfläche schleifen und kratzen. Insbesondere Verschleiß- bzw. Metallpartikel und Staub wirken wie ein Schleifmittel. Aufgrund der engen Toleranzen verschleißen sensible Komponenten wie z. B. Pumpen, Ventile, Getriebe, Lager aber auch dynamische Dichtungen bereits durch kleinste Partikel im Öl.
Folgen:
- Materialverlust, Materialabtrag, Riefenbildung
- Reduzierte Leistungsfähigkeit durch verringerte Passgenauigkeit oder schlechtere Oberflächenqualität
- Erhöhter Energieverbrauch aufgrund höherer Reibung
Lösung:
CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Feststoffverunreinigungen und Schwebstoffe aus dem Öl und halten den Partikelgehalt auf einem konstant niedrigen Niveau. Gleichzeitig entfernt unsere Filtertechnik Wasser und Oxidationsprodukte (Varnish, Harze, Sludge, Säuren) und sorgt so für absolut sauberes Öl.
Ermüdungsverschleiß durch Partikel im Öl tritt auf, wenn Schmutz- oder Fremdpartikel, die im Ölsystem zirkulieren, in Schmierspalten überrollt werden und an der gegenüberliegenden Metalloberfläche durch plastische Verformung Zähne verursachen. Diese Erhebung kriegen die volle Last ab und werden wieder in das Material gedrückt. Mikrorisse entstehen, die sich durch die kontinuierliche Belastung weiter ausdehnen und erhebliche Schäden verursachen, z. B. Grübchenbildung (Pittins), Materialausbrüche, Splitterbruch und Oberflächenausbrüche. Mit der Zeit führen die Belastungsspitzen an den geschädigten Stellen zu einem Fortschreiten der Schäden, was die Materialermüdung beschleunigt.
Wasserstoff-Korrosion
Bei der Wasserstoff-Korrosion reagieren Metalloberflächen mit Wasser, was zum Materialzerfall führt. Korrosionsanfällig ist nicht nur Eisen, sondern auch Aluminium, Kupfer, Zink und andere Metalle.
Rost
Rost ist eine Form der Korrosion, die ausschließlich Eisen und seine Legierungen betrifft (vor allem Stahl). Er tritt auf, wenn Eisen mit Wasser und Sauerstoff reagiert und Eisenoxid bildet. Rost hat eine rostbraune bis rötliche Farbe und ist ein typisches Zeichen für fortgeschrittene Korrosion bei Eisen und Stahl.
Folgen:
- Schäden an Metalloberflächen
- Grübchenbildung (Pittings)
- Materialausbrüche
- Splitterbruch
- Oberflächenausbrüche
- Freisetzung harter, höchst abrasiver Partikel
- Anstieg des Partikelgehalts und Ausdehnung des Verschleißes
- Materialermüdung
- Erhöhter Energieverbrauch aufgrund höherer Reibung
Lösung:
CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Feststoffverunreinigungen und Schwebstoffe aus dem Öl und halten den Partikelgehalt auf einem konstant niedrigen Niveau. Gleichzeitig entfernt unsere Filtertechnik Wasser und Oxidationsprodukte (Varnish, Harze, Sludge, Säuren) und sorgt so für absolut sauberes Öl.
Abrasive Partikel im Öl von Ölsystemen mit hohem Volumenstrom und hohen Druck können einen Sandstrahleffekt bewirken. Die feinen Partikel in dem schnellfließenden Öl treffen auf Oberflächen von Maschinenkomponenten und wirken wie ein Strahlmittel, dass die Oberflächen mechanisch angreift und Material abträgt. Besonders betroffen sind Engstellen, Umlenkungen, Steuerkanten und Komponenten mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, wie bei Ventilen und Düsen. Die ständige Kollision der Partikel mit den Oberflächen führt zu Mikrorissen, Oberflächenrauheit und schließlich zum Verlust der Materialintegrität.
Folgen:
- Materialabtrag
- Undichtigkeiten bei Dichtungen und Ventilen
- Erhöhter Energieverbrauch durch höhere Reibung
- Anstieg des Partikelgehalts und Ausdehnung des Verschleißes auf andere Bauteile
- Veränderte Geometrien von Komponenten beeinträchtigen die Fluiddynamik (Ventile, Pumpen)
Lösung:
CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Feststoffverunreinigungen und Schwebstoffe aus dem Öl und halten den Partikelgehalt auf einem konstant niedrigen Niveau. Gleichzeitig entfernt unsere Filtertechnik Wasser und Oxidationsprodukte (Varnish, Harze, Sludge, Säuren) und sorgt so für absolut sauberes Öl.
Ein hoher Partikelgehalt im Öl beschleunigt den Verbrauch von Additiven und die Oxidation des Öls. Insbesondere Metallpartikel wie Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn) und Aluminium (Al) wirken als Katalysatoren für oxidative Prozesse, was die Ölalterung beschleunigt. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser im Öl werden diese Effekte weiter verstärkt, da Wasser im Öl die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Infolge der Oxidation entstehen ölunlösliche und öllösliche Reaktionsprodukte, die aufgrund ihrer temperaturabhängigen Löslichkeit insbesondere an kühleren Stellen im Ölsystem ausfällen und Ablagerungen bilden (z. B. Sludge/Schlamm, Varnish). Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Funktion und Steuerbarkeit von Bauteilen (z. B. Ventile, Kühler) und verändern die Schmierspaltgeometrie (Lager).
Partikel im Öl führen zudem zu einem Anstieg der Viskosität und beeinträchtigen somit die Schmierwirkung. In Motorölen führen zusätzlich Rußpartikel zum Anstieg der Viskosität.
Folgen:
- Beschleunigte Ölalterung und Entstehung von Oxidationsprodukten:
- Varnish, Verharzungen, Ablagerungen
- verklebte Ventile, Systemfilter, Pumpen, Kühler
- Fehlfunktionen, schlechte Steuerbarkeit
- Erhöhter Energiebedarf durch reduzierte Kühlereffizienz
- Verschleiß und Überhitzung durch veränderte Schmierspaltgeometrie
- häufige Filterwechsel bei Hauptstromfiltern
- verklebte Ventile, Systemfilter, Pumpen, Kühler
- Ölschlamm
- Zugesetzte Leitungen
- Sedimentationen im Tank
- Säuren
- Korrosion
- poröse Dichtungen
- Varnish, Verharzungen, Ablagerungen
- Verlust der Öleigenschaften wie Schmierfähigkeit, Kühlleistung, Wärmeübertragung, Drucktransfer, Verschleiß- und Korrosionsschutz etc.
- Frühzeitige und häufige Ölwechsel
- Häufiger Komponentenaustausch
- Hohe Ölkosten, Wartungskosten und CO2-Belastung
Lösung:
CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte (Varnish, Harze, Sludge, Säuren) für dauerhaft sauberes Öl.
Partikelgehalt und Lebensdauer von Komponenten: So hängen sie zusammen
Partikel im Öl haben das Potential schwere Schäden zu verursachen, sogar an Schnellarbeitsstahl. Messungen wie z. B. der McPherson-Test zeigen deutlich, dass insbesondere Partikel kleiner als 5 µm eine sehr schädliche Wirkung auf Komponenten haben. Fatalerweise ist die Konzentration gerade dieser Feinstpartikel im Öl besonders hoch: ca. 75 % der Partikel sind haben eine Größe von 1—5 µm.
Der Graph basiert auf einem Test an 10 Kugellagern. Der Schmierstoff wurde kontrolliert mit Abrieb aus einem Getriebe belastet. Filter mit verschiedenen Filterfeinheiten und deren Auswirkung auf die Lebensdauer der Kugellager wurden getestet.
Der McPherson-Test zeigt deutlich, dass das Minimieren der Partikel ≤ 10 µm die Lebensdauer verdoppelt und das Minimieren der Partikel ≤ 3 µm die Lebensdauer sogar um das 6-fache verlängert:
- 20 µm Filter = 2 Mio. Umdrehungen
- 10 µm Filter = 4 Mio. Umdrehungen
- 3 µm Filter = 12 Mio. Umdrehungen
Fakt ist, je feiner filtriert wird, desto länger die Lebensdauer von Komponenten.
So stellen Sie fest, wie viel Partikel im Öl sind
Da Feststoffpartikel die Hauptursache für Maschinenausfälle sind, ist die Sensibilisierung hinsichtlich der Überwachung der Partikelanzahl essenziell. Wichtig zu wissen ist, dass die Echtzeit-Partikelzählung mit einem Partikelzähler während des Betriebs gegenüber der Messung von Feststoffpartikeln im Labor exakter ist, da Fremdeinflüsse durch die Probenahme vermieden wird. Zudem können Ölalterungsprodukte die Messung beeinflussen, da diese bei Betriebstemperatur in Lösung sind, aber durch das Abkühlen der Ölprobe ausfällen und als Partikel gezählt werden könnten. Weitere Analysen, die Auskunft über die Oxidationsrate des Öls geben, sind daher stets empfehlenswert.
Filtermembran und Membranfilter-Segment mit einem repräsentativen Teil der Verunreinigungen
– 30 g Öl bei ca. 80-facher Vergrößerung –
Partikel im Öl: Partikelgrößen und Schmierfilmdicke
Der Spaltmaß zwischen beweglichen Oberflächen in einem Ölsystem beträgt typischerweise weniger als 10 µm – eine Breite die für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Insbesondere harte, abrasive Partikel, die eine ähnliche Größe wie der Schmierfilm besitzen und in den enge Schmierspalt passen, verursachen Verschleiß und führen zu Ausfällen und Produktionseinbußen. Deshalb ist für die Optimierung der Maschinenzuverlässigkeit und betrieblichen Effizienz nichts entscheidender als der Schutz dieses fragilen Ölfilms vor festen Partikeln < 5 µm.
Bei der hydrodynamischen Schmierung (z. B. Wälz- und Gleitlager), führt die durch die rollende Bewegung der Welle wirkende Kraft zu einer noch weiteren Verengung des Spaltmaßes. Bereits winzigste Staubpartikel und Partikel mit der Größe eines Bakteriums, die mit dem Schmierstoff zu den kritischen Maschinenkomponenten transportiert werden, bleiben in dem engen Spalt zwischen den beweglichen Teilen klemmen und führen zu abrasivem Verschleiß.
Bei der elastohydrodynamischen Schmierung (z. B. Kugellager, Getriebe Pitchline) verringert sich die Schmierfilmdicke in der Belastungszone unter dem vorherrschenden Kontaktdruck von bis zu 70.000 bar sogar auf 0,5 bis 1 µm. Unter diesem Druck steigt die Viskosität so stark, dass der Schmierstoffzustand fast fest ist. Geraten Partikel in diesen engen Schmierspalt werden sie überrollt mit Ermüdungsverschleiß als Folge.
| Komponenten |
Schmierfilmdicke |
| Gleit- und Wellenlager | 0,5—100 µm |
| Hydraulikzylinder | 5—50 µm |
| Motoren, Ring / Zylinder | 0,3—7 µm |
| Servo- und Proportionalventile | 1—3 µm |
| Pumpen | 0,5—5 µm |
| Rollen- und Kugellager | 0,1—3 µm |
| Getriebe | 0,1—1 µm |
| Dynamische Dichtungen | 0,05—0,5 µm |
1 Mikrometer (µm) = 1/1000 mm
Ihre Lösung bei Partikel im Öl: CJC® Fluidpflegesysteme
Ihr Öl weist einen hohen Partikelgehalt auf, obwohl Sie schon etliche Filter installiert haben? Sie müssen häufig Ihr Öl wechseln, Komponenten austauschen und führen daher einen hohen Lagerbestand? Dann sind CJC® Fluidpflegesysteme Ihre Lösung. Durch das kontinuierliche Entfernen von Partikeln, Wasser und Oxidationsprodukten (Varnish, Harze, Sludge, Säuren) bietet unsere Filtertechnik effizienten Schutz vor Verschleiß, Korrosion und Ablagerungen.
Jetzt regionalen Ansprechpartner kontaktieren
Ihre Herausforderungen verdienen individuelle Filterlösungen. Ob Schmierstoffe und Hydrauliköle auf Mineralölbasis oder synthetische Fluide – wir bieten Ihnen passgenaue Lösungen für Ihre Maschinen und Motoren. Unsere weltweit renommierten CJC® Fluidpflegesysteme sorgen für höchste Ölreinheit und maximieren so die Lebensdauer Ihrer Ölfüllungen und ölgeschmierten Komponenten.
Fordern Sie jetzt ein unverbindliches Beratungsgespräch an. Gemeinsam analysieren wir Ihre spezifischen Anforderungen und erstellen Ihnen ein individuelles Angebot für die effiziente Reinigung, Trocknung und Pflege Ihrer Öle.
Schreiben Sie uns oder rufen Sie uns an.
