새로운 문제, 새로운 해결책

오늘날의 친환경 유압유는 중금속 첨가물이 포함된 이전 세대 유압유에서는 발생하지 않았던 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 오늘날의 유체에서는 정전기 방전 및 기타 여러 가지 해로운 영향이 발생할 수 있지만 문제를 완화할 수 있는 솔루션이 있습니다.

유압유 생산업체는 유압 시스템의 까다로운 조건에 필요한 특성을 부여하기 위해 기유에 첨가제(보통 첨가제 패키지로 여러 개)를 도입합니다. 첨가제는 점도를 향상시키고, 마찰을 줄이며, 마모를 방지하고, 유체가 산화되지 않고 고온을 견딜 수 있도록 해줍니다. 그룹 I 베이스 오일에는 방향족 화합물(대부분 독성)과 아연(내마모성을 촉진하는 중금속)이 포함되어 있습니다. 독성과 환경 시스템에 대한 잠재적 위협으로 인해 더 이상 현재의 국제 환경 표준을 준수하지 않습니다.

그룹 II ~ IV(아래 차트에는 표시되지 않음)의 유압 및 윤활유는 독소나 발암 물질을 포함하지 않고 중금속이 없으며 무회(연소 결과 잔류물이 생성되지 않음)인 적절한 첨가제 패키지와 함께 생산됩니다. 그러나 이러한 오일에는 금속이 포함되어 있지 않기 때문에 전기 전도성이 낮습니다. 이러한 오일이 유압 시스템의 필터를 통해 흐를 때 정전기가 발생할 수 있습니다. 스파크가 발생하여 저장소에서 폭발이 발생하거나 밸브 및 필터와 같은 유압 구성품이 손상될 수 있습니다. 또한 스파크는 전자 부품을 방해하거나 손상시킬 수 있으며 오일 노화 침전물을 형성할 수도 있습니다.

현대의 무아연 및 무회분 오일이 노화되면 오일에 용해되지 않는 매우 미세한(1μm 미만) 고체 오염물이 형성되며 이를 일반적으로 바니시라고 합니다. 이 바니시는 구성 요소의 기름진 표면에 침전되어 기능에 해로운 영향을 미칩니다. 잠재적인 결과로는 밸브 스풀 고착, 솔레노이드 과열, 매우 짧은 필터 요소 서비스 수명 등이 있습니다.

서로 다른 전자 일함수를 갖는 두 물질(예: 필터 매체 및 유압유)을 합치면 경계면의 전자가 일함수가 낮은 물질에서 일함수가 높은 물질로 전달됩니다. 경계면에는 전자 결핍이 존재하며 유체 형태의 확산층은 필터 매체의 전하와 반대되는 전하를 가집니다. 이 층의 전하는 필터 매체로부터 멀어질수록 약해집니다.

유체가 흐를 때 전하는 하류로 이동하여 전압 전위를 생성합니다. 유체 흐름이 빠를수록 전압 전위가 높아집니다. 전압이 임계값을 초과하면 일반적으로 스파크 형태로 갑작스러운 전압 균등화가 발생합니다. 그러나 스파크가 발생하려면 유체의 전도성이 낮아야 합니다. 그렇지 않으면 중금속 첨가물이 포함된 유체와 마찬가지로 확산층의 전하가 역류하여 균등화될 수 있습니다.

결과 — 정전기 방전의 결과는 심각할 수 있습니다. 예를 들어, 충전물이 오일에 의해 하류로 더 멀리 운반되면 유압 저장소에서 통제되지 않은 방전이 발생할 수 있습니다. 저장소의 오일-공기 혼합물에 따라 폭발이 발생할 수 있습니다. 또한 불꽃으로 인해 필터 매체에 구멍이 생길 수 있습니다.

위 사진은 3μm 여과재에 직경 200μm가 넘는 구멍이 있는 모습입니다. 구멍은 오염물질이 필터를 통과할 수 있는 경로를 만들어 필터의 효율성을 심각하게 저하시킵니다. 냉각기 및 밸브와 같은 시스템의 다른 구성 요소도 제어되지 않은 방전으로 인해 손상될 수 있습니다.

정전기 방전은 민감한 센서와 전자 부품을 방해하고 손상시키는 전자기파를 유발할 수도 있습니다. 유압 구성품 손상 외에도 방전은 유압 오일에도 영향을 미칠 수 있습니다. 스파크가 발생하면 유체 내의 결합이 끊어져 긴 사슬로 중합되는 자유 라디칼이 형성됩니다. 이는 결국 오일 노화로 인한 바니시 형성으로 이어집니다.