Viscositeitsindex van smeermiddelen

De viscositeitsindex is een cruciale eigenschap van smeermiddelen die mee bepaalt of een bepaald smeermiddel geschikt is voor een specifieke toepassing.

Wat is de viscositeitsindex van een smeermiddel?

In functie van een smeermiddel betekent viscositeit ‘stroperigheid’ of ‘dikte’. Smeermiddelen met een hoge viscositeit zijn stroperig en dik. Smeermiddelen met een lage viscositeit zijn dun en vloeibaar(der).

De viscositeit van een smeermiddel varieert met de temperatuur en druk (belasting), en de eigenschappen van het smeermiddel. Hogere temperaturen leiden tot een lagere viscositeit, terwijl lagere temperaturen het smeermiddel juist dikker maken. 

De viscositeitsindex (VI) van een smeermiddel geeft aan in welke mate de viscositeit van het smeermiddel verandert bij verandering van temperatuur. De VI is gestandaardiseerd volgens ISO 2909 / ASTM D2270-226. Deze index is te bepalen door de kinematische viscositeit te meten bij 40 °C en bij 100 °C en deze metingen vervolgens te vergelijken met de resultaten van twee referentieoliën.

Andersom is de viscositeit in één van deze twee punten te berekenen wanneer het andere punt en de VI bekend zijn. Via interpolatie is de viscositeit vervolgens voor iedere temperatuur te berekenen. Op deze manier is ook altijd te bepalen of een bepaald smeermiddel geschikt is voor een specifieke toepassing.

Verband tussen VI en temperatuur

Om het belang van de VI verder uit te leggen, tonen we hier de grafiek die het verband weergeeft tussen de VI en de temperatuur van een smeermiddel. In dit geval gaat het om een smeerolie.

Een smeerolie met een lage VI wordt typisch weergegeven door een blauwe lijn. Wanneer de temperatuur oploopt op de X-as, zien we de viscositeit sterk dalen. De viscositeitsindex bij deze olie is laag. In dit geval 80.

De olie weergegeven met de groene lijn in deze grafiek heeft de hoogste VI. Wanneer de temperatuur oploopt op de X-as, zien we de viscositeit maar beperkt afnemen. Wanneer deze afname binnen de bandbreedte van het gebruik valt, kan deze olie dus in dit volledige temperatuurgebied worden toegepast. Hier is de viscositeitsindex hoog. In dit geval 140.

Factoren die de VI beïnvloeden

De VI hangt vrijwel volledig af van de grondstoffen waaruit het smeermiddel is opgebouwd. Een conventionele minerale olie heeft een VI die tussen de 95 en 100 ligt. Sterk geraffineerde minerale oliën hebben een VI van ongeveer 120, terwijl synthetische stoffen de VI verder omhoog kunnen brengen tot zelfs 250. Door de ontwikkelingen op het vlak van synthetische oliën is de VI hiervan in de afgelopen jaren sterk verbeterd.

VI in de praktijk

Kort door de bocht is een hogere VI altijd beter bij wisselende temperaturen. Het betekent dat de viscositeit van het smeermiddel dat geselecteerd is voor een bepaalde toepassing over een breed genoeg temperatuurbereik stabiel blijft.

De hamvraag blijft echter altijd: in hoeverre is dit nodig? Een smeermiddel bij een toepassing zonder noemenswaardige belasting zal altijd op omgevingstemperatuur blijven. De viscositeit zal hiermee ook steeds gelijk blijven, en een smeermiddel met een hoge VI is hier niet nodig. Toepassingen die onder zeer wisselende omstandigheden moeten functioneren – denk daarbij aan machines die in de buitenlucht werken of machines met zeer variabele procesomstandigheden – vereisen juist een hoge VI.

Zonder deze eigenschap ontstaan problemen bij hogere of juist lagere temperaturen. In extreem koude omstandigheden is het bovendien gebruikelijk om extra verwarming te gebruiken om veilig en betrouwbaar te kunnen opstarten en juist koeling wanneer de toepassing vol draait.

Bij iedere nieuwe toepassing of problemen bij een bestaande toepassing is het raadzaam om advies in te winnen bij onze specialisten. Zeker wanneer problemen ontstaan na wijzigingen in het productieproces: is de viscositeitsindex nog wel afdoende in dat geval? Onze technische adviseurs bekijken met u alle relevante parameters van de toepassing en de omgeving waarin deze moeten functioneren. Op basis hiervan adviseren ze het meest geschikte smeermiddel.