O mastima za ležajeve bicikla – detaljno

Često se vodi polemika koja je najbolja mast za ležajeve bicikla. Bilo točkova, bilo kormana, pivota kočnica… Neki se kunu u staru “tovatnu mast”, koju su “…moj deda/tata koristili…” Drugi pak preporučuju silikonske, teflonske, grafitne i tako dalje masti. Ovaj članak objašnjava važne karakteristike različitih masti u smislu upotrebe za podmazivanje ležajeva bicikla.

Prvo će biti rečeno par reči o konstrukciji ležajevfa bicikla, uslovima i potrebama podmazivanja istih, kao i vrstama opterećenja koja trpe ležajevi bicikala. Vrsta ležaja i tip opterećenja koja trpi su važni pri izboru pravog lubrikanta. Zatim će biti objašnjene osnovne karakteristike masti, generalno, sa podelom i objašnjenjem standarda za označavanje masti (kako bi se mogao shvatiti natpis na etiketi pri kupovini). Na kraju će biti dat pregled masti po vrstama, i preporuka koliko su pogodne za upotrebu kod podmazivanja ležajeva bicikala – sa prednostima i manama. Za jednostavnu preporuku, bez opširnih tehničkih objašnjenja, pogledati ovaj članak: Najbolja mast za ležajeve bicikla. Povezani članci objašnjavaju: Kako servisirati nablu bicikla i kakve sve Vrste i konstrukcije ležajeva bicikla postoje.

Napomena: kada se montiraju stvari (šrafovi, šticne, kormani itd.), mnogi ljudi koriste masti, iako je za tu namenu puno bolje koristiti montažne paste (kako je objašnjeno u ovom linkovanom članku). Ovaj članak bavi se mastima prvenstveno u smislu podmazivanja pokretnih delova.

Sadržaj:

0. Ograda
1. Opterećenja koja deluju na ležajeve bicikla
2. Ulja kao lubrikant
3. Mazive masti
.   3.1. Svojstva koja mast ležajeva bicikala mora imati
.       3.1.1. Krit. 1. temperaturni opseg rada
.       3.1.2. Krit. 2. zaštita od korozije
.       3.1.3. Krit. 3. otpornost na ispiranje vodom (ISO 6743-9 E +)
.       3.1.4. Krit. 4. kompatibilnost
.       3.1.5. Krit. 5. zadržavanje strukture
.       3.1.6. Krit. 6. 4 kugle test preko 1000 N
.       3.1.7. Krit. 7. niska cena
.   3.2. Podela masti po vrstama
.       3.2.1. Prema vrsti baznog ulja
.       3.2.2. Prema vrsti ugušćivača
.       3.2.3. Prema mogućnosti primene
.       3.2.4. Prema području radnih temperatura
.       3.2.5. Prema sposobnosti podnošenja velikih opterećenja
.   3.3. Označavanje masti po standardima
.       3.3.1. Označavanje konzistencije (tvrdoće) masti po NLGI standardu
.       3.3.2. Označavanje masti po ISO standardu
.       3.3.3. Označavanje masti po DIN standardu
4. Čvrsta maziva
.   4.1. Podela čvrstih maziva
.       4.1.1. Lamelarni solidi
.       4.1.2. Polimeri
.       4.1.3. Filmovi mekih metala
.   4.2. Uporedni pregled čvrstih maziva
5. Spisak masti dostupnih na tržištu sa najčešćim karakteristikama
.   5.1. Kalcijumove masti
.       5.1.1. Kompleksne kalcijumove masti
.       5.1.2. Tovatna mast
.       5.1.3. Marinska mast (eng. marine grease)
.   5.2. Litijumove masti
.       5.2.1. Litijumove kompleksne masti
.       5.2.2. Litijumove kompleksne EP masti
.   5.3. Masti sa dodatkom grafita
.   5.4. Masti sa dodatkom molibden disulfida (MoS₂)
.   5.5. Masti sa dodatkom Politetrafluoretilena (PTFE, “Teflon”)
.   5.6. Politetrafluoretilen (PTFE, “Teflon”) masti
.   5.7. Litijum-kalcijum kompleksne masti
.   5.8. “Silikonske” masti (sapunske masti sa silikonskim uljima)
.   5.9. Aluminijumove i aluminijumove kompleksne masti
.   5.10. Natrijumove masti
.   5.11. Barijumove i barijumove kompleksne masti
.   5.12. Silikagelne masti – nesapunske masti
.   5.13. Bentonitne masti – nesapunske masti
.   5.14. Poliurea masti – nesapunske masti
.   5.15. Bakarna “mast”
6. Kompatibilnost masti
7. Preporuka masti za ležajeve bicikla
8. Izvori i video

0. Ograda

Sve informacije date u ovom članku, kao i na svim mojim sajtovima, treba shvatiti kao: “koliko je meni poznato”, ili “koliko ja znam”. Konsultovao sam se (i još uvek to radim) sa ekspertima iz različitih oblasti, uključujući i mašinske inženjere, pogotovo prilikom pisanja ovog članka na temu koja zna biti “škakljiva”, a informacije pružene na mojim sajtovima poklapaju se sa mojim praktičnim iskustvom. Ipak to je još uvek samo moje mišljenje – zasnovano na mom znanju, obrazovanju i iskustvu. Različiti ljudi, uključujući tu i eksperte, imaju različita iskustva, pa i različita mišljenja. Siguran sam da ima, i da će biti, ljudi koji se u potpunosti, ili delimično ne slažu. Još češće – ima i biće podataka (eksperimenata, statistika, članaka itd.) koji mogu biti u suprotnosti, ili samo izgledati kao da su u suprotnosti sa mojim radovima, ako ih čita/interpretira amater. Sve to je normalno i za očekivati.

Reakcije ljudi na ovaj članak kreću se od uzimanja ga kao Božijeg slova, do proglašavanja za jeres, da se tako izrazim. Ipak, ovo nije ništa više, niti manje do: “šta/koliko sam do sada naučio (kroz teoriju i praksu)”. Kao i svi drugi članci, biva ažuriran kako stičem nova znanja.

– Sadržaj –

1. Opterećenja koja deluju na ležajeve bicikla

Ležajevi bicikla, bilo da je u pitanju točak, pogon, ili ležaj viljuške (kormana), obično su kuglični ležajevi. Sastoje se iz niza kuglica, zarobljenih između vođica istih, po kojima kuglice klize i kotrljaju se. Ležajevi bicikala gotovo nikad nisu projektovani sa otvorima za lako do-podmazivanje, tako da bi često podmazivanje istih oduzimalo dosta vremena.

Pošto se bicikl vozi napolju, njegovi ležajevi moraju biti podmazani lubrikantom koji otežava ulazak vode i prljavštine, koji je otporan na vodu, štiti od rđe, a koji trpi temperature u rasponu od najhladnije na kojoj se vozi (obično je to do -20 °C, mada ima ekstrema), do nekih 100 stepeni °C (ležaj koji je stajao na vrelom suncu i posle se vozi).

Treba da izađu na kraj sa opterećenjem od ispod 200 kila (najčešće). Opterećenje je dinamičko, tako da u udarima može drastično menjati vrednost. Ipak, zbog male težine bicikla, samo ljudske snage vozača, kao i činjenice da bicikl nosi najviše dvoje ljudi (specijalno konstruisani tandemi), sile koje se ovde javljaju, kao i opterećenja ležajeva su relativno mali u odnosu na slične kod automobila, motocikala i industrijskih mašina.

Druga bitna stvar kod opterećenja je brzina. Točak se okrene nekih 250 puta u minutu kada se ide brzinom od oko 30 km/h (250 obrtaja u minutu). Pedale se retko okreću brže od 100 obrtaja u minutu, dok je kod kormana to puno manje. Pri tom je put koji kuglice ležaja prelaze relativno mali, zbog malih prečnika osovina. Kad obod točka napravi put od metra, u sredini se pravi krug od svega desetak cm.

Dakle: težina i brzina kojom su optrećeni ležajevi bickla su prilično umereni. Dok je često podmazivanje nepraktično.

– Sadržaj –

2. Ulja kao lubrikant

Prilično je popularno, posebno među trkačima drumskih bicikala, sipanje ulja u ležajeve (naročito točkova). Ideja je da ulje stvara puno manje otpora kotrljanju u odnosu na mast, jer je puno ređe. Iz istog ovog razloga, ulje lakše iscuri iz ležaja i lakše pušta prašini i vodi da prodru u ležaj.

Treba imati u vidu i to da sama konstrukcija točka sa ležajem u sredini čini polugu kojom sila deluje na ležaj toliko velikom, da je otpor koji on eventualno pruža praktično zanemariv. Barem kada se poredi otpor nauljenog sa otporom “zamašćenog” ispravnog ležaja. Čak  i onaj kome je bitna svaka stotinka, ima puno drugih mesta gde može vreme uštedeti (što na biciklu, što na opremi), dok bi ležaji trebalo da su poslednja stvar gde se s ovim eksperimentiše. Naravno, svako bira sebi i za sebe, ali ako se ležaj podmazuje uljem, trebalo bi imati u vidu da se to ponavlja svakih nedelju dana, ili 500 odvoženih kilometara – šta god prvo od ta dva “istekne”.

– Sadržaj –

3. Mazive masti

Pre objašnjavanja karakteristika masti, treba reći da ne postoji najbolja mast. Postoji samo optimalan izbor masti. Optimalna je ona koja najbolje zadovoljava sve postavljene kriterijume. Na primer, mast koja ima najbolja svojstva, ali je previše skupa, neće biti optimalan izbor ukoliko postoji jeftinija, koja je neosetno lošijih svojstava za primenu za koju se koristi.

– Sadržaj –

3.1. Svojstva koja mast ležajeva bicikala mora imati

Masti su polutvrda maziva koja se koriste za podmazivanje tamo gde upotreba ulja, ili tečnih maziva nije praktična, bilo zbog većih troškova, bilo zbog tehničkih razloga. Kao što je pomenuto u prethodnom poglavlju, mast za bicikl mora zadovoljiti sledeće kriterijume:

Kriterijum 1 – Komotan rad u temperaturnom opsegu od -20 do +80 °C. Masti ne smeju postati previše stvrdnute na niskim, niti postati tečne na višim temperaturama upotrebe. Kako će u nastavku biti detaljno objašnjeno, da bi radila u ovom opsegu, po specifikaciji proizvođača, mast mora imati tačku kapanja od barem +100 °C (za vrele klime +120 °C), a najnižu temperaturu primene od -20 °C (za hladne klime bolje i -30 °C).

Kriterijum 2 – Dobru zaštitu od korozije i otpornost na oksidaciju

Kriterijum 3 – Dobru otpornost na ispiranje vodom, kao i sprečavanje ulaska vode i prljavštine. Po ISO 6743-9 standardu barem nivo E (ili bolji) zaštite od ispiranja i korozije. Ležajevi bicikla se obično ne potapaju u vodu (da potonu) i ne prska voda pod pritiskom po njima. Zato ne traže nivo zaštite od dejstva vode kao kod npr. ležajeva prikolica za čamace.

Kriterijum 4 – Kompatibilnost sa (plastičnim, ili gumenim) prašinarima (zaptivkama) koje neki ležajevi bicikla imaju.

Kriterijum 5 – Zadržavanje stabilne strukture i tvrdoće u dužem periodu eksploatacije. Podmazivanje ležajeva bicikla češće od jedanput godišnje je prilično nepraktično.

Kriterijum 6 – Mora proći test opterećenja sa 4 kuglice sa opterećenjem svarivanja od preko 1000 N.

Kriterijum 7 – Povoljna cena – od dve masti koje zadovoljavaju ranije nabrojane važne tehničke kriterijume, ima smisla izabrati jeftiniju. Besmisleno je da podmazivanje, u nekom srednjem roku, izađe skuplje od zamene ležaja novim.

Navedeni kriterijumi će biti korišteni u nastavku teksta, po svojim brojevima. Krit. 1, Krit. 2 i tako dalje.

– Sadržaj –

3.2. Podela masti po vrstama

Većina masti (izuzetci će biti navedeni i objašnjeni) se sastoje iz tri osnovna dela:

• bazno ulje (70 – 90%) – koje vrši podmazivanje
• ugušćivač (3 – 30%) – koji drži tvrdoću i “zarobljava” bazno ulje da ne bude tečno i iscuri
• aditivi (0 – 10%) – pojačavaju poželjne i suzbijaju neželjene osobine korištenih baznih ulja i ugušćivača

Iako je ugušćivač ono po čemu mast obično dobije ime (npr. litijumska mast, kalcijumova i sl.), bazno ulje je ono koje vrši podmazivanje i čini uglavnom preko 80% sastava masti. Masti se mogu podeliti po sledećim kriterijumima:

• 3.2.1. prema vrsti baznog ulja
• 3.2.2. prema vrsti ugušćivača
• 3.2.3. prema mogućnosti primene
• 3.2.4. prema području radnih temperatura
• 3.2.5. prema sposobnosti podnošenja velikih opterećenja

Mnogi kriterijumi za podele se “preklapaju”, to jest različite vrste baznih ulja mogu se koristiti sa jednom vrstom ugušćivača, kako bi se postigle različite željene karakteristike masti. Tako je, na primer moguće koristiti litijumski sapun kao ugušćivač u kombinaciji sa mineralnim, ili sa sintetičkim uljem, kako bi se postigla željena svojstva masti. Uz to, u bilo koju od kombinacija moguće je dodati i neke čvrste aditive, poput  molibden disulfida, kako bi se poboljšala (u ovom slučaju) otpornost na jake udarce i (ekstremno) visoke pritiske.

Pre objašnjenja podele, slika 1 će se možda činiti malo zbunjujućom, ali će pomoću nje biti lakše shvatiti podelu. Vrsta zgušnjivača je praktično ono što (najgrublje i u najvećoj meri) određuje vrstu masti.

– Sadržaj –

3.2.1. Podela prema vrsti baznog ulja

• Mineralne masti. Koriste mineralna bazna ulja. Ubeljivo najčešće korištena.
• Sintetičke masti. Koriste sintetička bazna ulja. Svojstva superiorna u odnosu na druga bazna ulja, ali uz (značajno) višu cenu.
• Biorazgradive masti. Najčešće na bazi repičinog ulja. Koriste se tamo gde je potrebna brza razgradnja maziva.

– Sadržaj –

3.2.2. Podela prema vrsti ugušćivača

• Sapunske masti. Sapuni se najčešće dobijaju saponifikacijom viših masnih kiselina sa hidroksidima metala – aluminijuma, kalcijuma, natrijuma, barijuma.
• Kompleksne (sapunske) masti. Ove masti su više podgrupa sapunskih u podeli po vrsti ugušćivača, ali su zbog preglednosti izdvojene. Sapuni sa dugačkim vlaknima su otporni na mehanička naprezanja, ali slabo zadržavaju ulje u svojoj strukturi, dok sapuni sa kratkim vlaknima bolje zadržavaju ulje, ali su manje otporni na mehanička naprezanja. Zato se prave kompleksne masti, kao smeša sapuna (istog metala) koji daju dobru otpornost i sapuna koji dobro zadržavaju ulje.
• Mešane (sapunske) masti. Slično kao kompleksne, ali se mešaju sapuni (obično dva) različita metala. Najčešće litijum-kalcijum, ili natrijum-aluminijum. Obično su im karakteristike superiorne u odnosu na ostale sapunske masti (čak i kompleksne), ali cena im je visoka, teže su dostupne na tržištu i retko se koriste.
• Nesapunske masti. Ne sadrže sapune, tj. ni ulje koje ti sapuni “zarobljavaju”. Neorganski silikonski gel, bentonit, ili organski poliurea.

Tabela 1 prikazuje podelu masti i svojstva istih po vrsti ugušnjivača. Obratiti pažnju kako je maksimalna temperatura na kojoj je mast upotrebljiva znatno ispod tačke kapanja (kada se mast praktično pretvara u ulje i curi).

– Sadržaj –

3.2.3. Podela prema mogućnosti primene

• Višenamenske masti
• Specijalne masti sa dodatkom čvrstih maziva – grafit, molibden disulfid (MoS₂). Obično se koriste kod masti za ekstremno velike pritiske i opterećenja. Specijalni dodaci, pored toga što podižu cenu, u situacijama kada nisu potrebni mogu čak i štetno uticati na željene (potrebne) karakteristike!
• Masti za kuglične i klizne ležajeve
• Masti za zupčanike

– Sadržaj –

3.2.4. Podela prema području radnih temperatura

• Niskotemperaturne – za radne temperature koje idu (dosta) ispod -20 °C
• Za normalnu temperaturu – u rasponu od -20 °C do +100 °C.
• Visokotemperaturne – za radne temperature, koje u dužem periodu iznose preko +100 °C (često i +200, ili preko +300 °C u nekim primenama).

– Sadržaj –

3.2.5. Podela prema sposobnosti podnošenja velikih opterećenja

• Masti za normalna opterećenja
• Masti koje podnose visoka opterećenja i pritiske, tj. masti sa EP (eng. Extreme Pressure) aditivima. Kao i specijalni aditivi, masti sa EP aditivima ne treba koristiti ukoliko EP svojstva nisu potrebna.

– Sadržaj –

3.3. Označavanje masti po standardima

3.3.1. Označavanje konzistencije (tvrdoće) masti po NLGI standardu

Za označavanje konzistencije masti, koristi se standard utvrđen od strane američke nezavisne i neprofitne NLGI (eng. National Lubricating Grease Institute) organizacije. Konzistencija (tvrdoća) se meri konusom po metodama ASTM 217 IP 50 ili DIN 51804, deo 1. Merna jedinica odgovara dubini ulaska mernog konusa u mast. Postupak testiranja prikazan je na slici 2 ispod.

Srpski rečeno, mast se drži na temperaturi od 25 °C. Dobro se izgnječi (standard propisuje 60 ciklusa gnječenja). Zatim se sipa u posudu, poravna od gore da bude glatka, a onda se konus polako spusti od gore da svojom težinom prodre koliko može u mast. Prečnik napravljenog otiska konusa se meri u desetim delovima milimetra. Standard je prikazan u tabeli 2.

– Sadržaj –

3.3.2. Označavanje masti po ISO standardu

Prema međunarodnom standardu ISO 6743-9 izvršena je podela mazivih masti prema uslovima rada u kojima se mast koristi. Primer ISO oznake:
ISO 6743-9: ISO-L-XCCHA 2
Značenje svakog slova dato je u tabeli 3.

– Sadržaj –

3.3.3. Označavanje masti po DIN standardu

Nemački DIN 51 502 standard, za razliku od ISO, sa standardnom nemačkom preciznošću i efikasnošću, sortira masti i po tipu baznog ulja, aditiva i slično, kako ne bi bilo zabune pri izboru odgovarajuće masti spram namene. 🙂  Primer DIN oznake:
DIN 51502: K2 K-30
Značenje svakog slova dato je u tabelama 4 i 5.

– Sadržaj –

4. Čvrsta maziva

Čvrsto mazivo je materijal koji se, u obliku praha ili tankog filma, koristi za zaštitu kliznih površina i smanjenje trenja i habanja. U praksi se često nalazi u suspenziji unutar tečnih maziva, ili kao aditiv mazivim mastima (videti 3.2.3. specijalne masti).

Čvrsta maziva se upotrebljavaju u uslovima visokih ili ekstremno niskih temeperatura, veoma velikih opterećenja i pritisaka, u uslovima naglih i velikih promena opterećenja, kod nedostupnih ili teško dostupnih delova, kod delova koji se mogu podmazivati samo povremeno (neperiodično), u korozivnim sredinama, u vakuumu i kod delova koji se kreću velikim brzinama. Osim toga, čvrsta maziva su pogodna za primenu u sredinama u kojima se javlja prljavština, prašina ili pesak u količinama koje mogu izazvati probleme, jer ne lepe toliko prljavštine na sebe. Takođe popunjavaju neravnine između delimično pohabanih delova, produžavajući time period zamene.

Koriste se da bi osigurala dobro uhodavanje umesto habanja kod tek obrađenih metalnih površina, kao što su one koje se mogu naći kod mašina koje su remontovane. Takođe se koriste kod kalupa za livenje, ležaja, lanaca, zupčanika, vođica, kablova, kotura, klizajućih parova i spojnica i sl.

– Sadržaj –

4.1. Podela čvrstih maziva

Grupe solidnih maziva koje se najčešće sreću su: lamelarni solidi, polimeri i filmovi mekih metala. Pored nabrojanih, postoje, više kao podgrupa navedene tri grupe, i višenamenska čvrsta maziva, zatim kombinacije keramike i čvrstih maziva, materijali na bazi stakla i sl, uglavnom korištenih u specijalnim i ekstremnim uslovima i temperaturama preko 1000 °C. Zbog obima ovog rada, ipak baziranog na ležajeve bicikala, ta maziva neće biti razmatrana.

– Sadržaj –

4.1.1. Lamelarni solidi

Grafit. Poseduje nizak koeficijent trenja, ali primena (i maksimalna temperatura primene) mu je sužena zbog činjenice da za minimalni koeficijent trenja mora apsorbovati određenu količinu vlage. Takođe ima visok električni potencijal od +25 V, pa može uzrokovati jaku galvansku koroziju legura bakra i nerđajućih čelika u slanoj vodi. U praksi se uglavnom koristi do temperatura od 600 °C.

Molibden disulfid (MoS₂). Kao i grafit, poseduje nizak koeficijent trenja, ali za razliku od njega, ne mora apsorbovati vlagu da bi ga postigao (vlaga kod MoS₂ čak umereno i povećava koeficijent trenja). Ima veću moć nošenja od grafita. U prisustvu kiseonika, može se koristiti na temperaturama do 400 °C, dok u neoksidirajućoj sredini može biti stabilan do 1100 °C.

– Sadržaj –

4.1.2. Polimeri

Polimeri se koriste kao tanki mazivi filmovi, kao samopodmuzujući materijali za izradu elemenata i kao vezivo za lamelarne solide. Najpoznatija čvrsta maziva iz grupe polimera svakako su tetrafluoretilen (TFE), bezbojan plin bez mirisa, koji polimerizacijom daje politetrafluoretilen (PTFE) . PTFE je od strane kompanije DuPont zaštićen pod nazivom “Teflon” i često se tako i naziva. Inače jedan od najklizavijih materijala na planeti. Koeficijen frikcije sličan mokrom ledu koji klizi preko mokrog leda. 🙂

Osnovna prednost PTFE je nizak koeficijent trenja, širok raspon radnih temperatura od -200 do +250 °C i hemijska nerekativnost. Nedostaci uključuju višu cenu i nižu moć nošenja.

– Sadržaj –

4.1.3. Filmovi mekih metala

Mnogi meki metali, poput olova, zlata, srebra, cinka, bakra imaju malu smicajnu otpornost i mogu se koristiti kao mazivo naneseno u tankom sloju na tvrde klizne površine. Filmovi mekih metala se mogu koristiti na temperaturama do 1000 °C, ali se danas sve ređe upotrebljavaju.

– Sadržaj –

4.2. Uporedni pregled čvrstih maziva

Tabela 6 daje uporedni pregled karakteristika najčešće korištenih čvrstih lubrikanata. Kako se vidi MoS₂ zadovoljava najširi spektar primena, pa je zato i najrastprostranjeniji u upotrebi, često kao dodatak mazivim mastima.

– Sadržaj –

5. Spisak masti dostupnih na tržištu sa najčešćim karakteristikama

Nakon što je u poglavlju 3. objašnjena podela masti po različitim kriterijumima, u ovom poglavlju biće nabrojane neke uobičajene i dostupne na tržištu gotove masti, kao izabrane kombinacije različitih ugušćivača, baznih ulja i (eventualno) aditiva. Kao što će se videti, obično je vrsta ugušćivača ono što daje ime određenoj masti, uz aditive (pogotovo ako su čvrsta maziva u pitanju) kao dodatak imenu masti.

“Najčešće karakteristike” u naslovu stoji zato što različiti proizvođači (i konkretni modeli) masti koriste različite kvalitete sirovina, pa konačni proizvod može da varira – konkretne karakteristike su obično naznačene na pakovanju, bilo kao marketinški slogan, bilo (preciznije i verodostojnije) preko naznačenog DIN, ili/i ISO standarda koji mast zadovoljava. Karakteristike poput najniže i najviše radne temperature, otpornosti na ispiranje vodom itd.

– Sadržaj –

5.1. Kalcijumove mazive masti

Široko su rasprostranjene u upotrebi i lako dostupne. Cena običnih kalcijumovih masti je prilično povoljna. Kalcijumov ugušćivač obezbeđuje masti odličnu otpornost na ispiranje vodom. Imaju nešto uži temperaturni opseg primene nego što je idealno. Tj. ako se vozi na ispod -20 °C, ili ako bicikl pre vožnje stoji na jakom letnjem suncu (preko +35 °C), onda ove masti nisu idealan izbor.

Od važnih kriterijuma nabrojanih u poglavlju 3.1. jedino je Krit. 1. uslovno upitan (kod ekstremnih uslova upotrebe bicikla), dok Krit. 3. zadovoljavaju možda i najbolje od većine masti koje nisu preskupe.

– Sadržaj –

5.1.1. Kompleksne kalcijumove masti

Nešto poboljšanih karakteristike u odnosu na obične kalcijumove masti. Često imaju (ali treba proveriti specifikaciju) širi temperaturni opseg rada, obično u smislu više maksimalne radne temperature, pa su upotrebljivije za esktremne letnje vreline.

– Sadržaj –

5.1.2. Tovatna mast

Marketinški naziv za najjeftiniju običnu kalcijumovu mast, nešto užeg temperaturnog opsega i od “obične” kalcijumove masti. Nije najbolja za upotrebu u ležajevima bicikla, ali može da posluži, za nuždu. Veoma jeftina.

– Sadržaj –

5.1.3. Marinska mast (eng. marine grease)

Mast pravljena (i reklamirana kao mast) za podmazivanje točkova prikolica za čamce. Ležajevi koji treba da budu potopljeni u morsku vodu kada se čamac unosi/iznosi. Veoma dobra otpornost na koroziju i ispiranje vodom. Temperaturni opseg rada u rangu obične kalcijumove masti. Ako je kompleksna, onda u rangu kompleksne kalcijumove masti. Relativno povoljna cena (u rangu običnih, odnosno kompleksnih kalcijumovih masti).

– Sadržaj –

5.2. Litijumove masti

Najrasprostranjenija vrsta masti. Lako dostupna po povoljnoj ceni. Zadovoljava sve kriterijume koje mast za ležajeve bicikla treba da zadovoljava. Otpornost na koroziju i ispiranje vodom nije toliko dobra kao kod kalcijumovih masti, ali je više nego dovoljna za upotrebu u ležajevima bicikla. Širi raspon radnih temperatura u odnosu na uporedive kalcijumove masti. U slučaju da su upotrebljena kvalitetna sintetička bazna ulja opseg temperature upotrebe može biti i širi, mada je cena masti tada neopravdano visoka za planiranu upotrebu (osim u slučaju ekstremnih, -40 °C hladnoća).

– Sadržaj –

5.2.1. Litijumove kompleksne masti

Nešto šireg temperaturnog opsega od običnih litijumovih masti (što ne pravi razliku u primeni kod ležajeva bicikla). Obično imaju bolju otpornost na koroziju i ispiranje vodom, u rangu kalcijumovih masti.

– Sadržaj –

5.2.2. Litijumove kompleksne EP masti

Iste kao litijumove kompleksne masti, uz dodatak EP (ekstremni pritisci) aditiva. Zapravo, litijumove kompleksne masti je gotovo i nemoguće naći proizvedene bez EP aditiva. Kod masti, sve što ne pomaže, obično škodi, ali u slučaju ležajeva bicikla, EP aditivi ne prave nikakvu merljivu štetu. Pojačavaju koroziju kod obojenih metala i srebra, ali kod čeličnih ležajeva bicikla su uglavnom bezopasni™. Bolje bez njih, ali ne smetaju.

– Sadržaj –

5.3. Masti sa dodatkom grafita

Grafit se, kao čvrst lubrikant koji pojačava izdržljivost pri visokim pritiscima i temperaturama, dodaje mnogim mastima. Najčešće kalcijumovim i aluminijumovim mastima. Podnošenje ekstremnih pritisaka je potpuno nepotrebna osobina kod maziva za ležajeve bicikla. Samo ćete platiti više bez ikakvih merljivih praktičnih (ili teorijskih) prednosti.

– Sadržaj –

5.4. Masti sa dodatkom molibden disulfida (MoS₂)

Odlična otpornost na ekstremne pritiske i visoke temperature. Važi isto kao i za masti sa dodatkom grafita (5.3.) – nepotrebno, a poskupljuje. Dakle, litijumove, ili kalcijumove masti sa dodatkom MoS₂ neće škoditi ležajevima bicikla, samo će biti nepotrebno skupe.

Izuzetak gde MoS₂ masti mogu biti od koristi su “kontra” kočnice, tj. kočnice unutar nabli. Ovde otpornost na visoke temperature (generisane prilikom kočenja) može pomoći masti da se duže zadrži i sačuva svojstva. Ipak, postoje dosta jeftinije masti koje su gotovo podjednako dobre, na primer litijum-kompleks masti.

– Sadržaj –

5.5. Masti sa dodatkom Politetrafluoretilena (PTFE, “Teflon”)

Obično se PTFE dodaje litijumovoj masti. Treba ih razlikovati od “teflonskih” masti, gde se PTFE javlja kao ugušćivač (obično sa sintetičkim baznim uljem), ne kao aditiv. PTFE bi trebalo da poboljša svojstva masti kod velikih brzina obrtaja (merenih u hiljadama obrtaja u minutu). Za primenu kod ležajeva bicikala takva svojstva su potpuno nebitna, pa tu PTFE kao aditiv nepotrebno poskupljuje mast, mada nema nikakvih drugih štetnih (ni korisnih) efekata (ni u teoriji) na same performanse masti.

– Sadržaj –

5.6. Politetrafluoretilen (PTFE, “Teflon”) masti

Masti kod kojih PTFE nije aditiv već sapun (ili kombinacija PFTE/PFPE sapuna), koji drži bazno ulje u suspenziji. Teška dostupnost, visoka cena, manja kompatibilnost pri mešanju sa drugim mastima (videti poglavlje 6.). Ako se izuzme nabrojano, po karakteristikama su dobre za podmazivanje ležajeva bicikla.

– Sadržaj –

5.7. Litijum-kalcijum kompleksne masti

Kombinacija ugušćivača na bazi kompleksnih sapuna litijuma i kalcijuma. Uz dobra bazna ulja mogu se napraviti tako da poseduju superiorne karakteristike u odnosu na kompleksne (a pogotovo obične) litijumove, odnosno kalcijumove masti. Teže su dostupne i skuplje, a nemaju merljivih prednosti za primenu u ležajevima bicikla u odnosu na kvalitetne litijumove masti.

– Sadržaj –

5.8. “Silikonske” masti (sapunske masti sa silikonskim uljima)

Suspenzija silikonskog ulja u nekom od sapuna – kalcijumovog, litijumovog, PTFE, silicijumovog itd. Silikonske masti sa litijumovim sapunom imaju izvrsna svojstva za podmazivanje ležajeva bicikla, ali su izuzetno skupe. Pošto postoje višestruko jeftinije masti koje su dovoljno dobre, i pošto je besmisleno da podmazivanje posle par sezona izađe skuplje nego zamena ležaja novim, ove masti nisu optimalan izbor.

– Sadržaj –

5.9. Aluminijumove i aluminijumove kompleksne masti

Ne mešati sa aluminijumskim pastama za sprečavanje galvanske korozije između spojeve (eng. anti seize), tj. montažnim pastama. Najsličnija litijumovoj masti, uz nešto veću otpornost na vodu (poput kalcijumove), ali i značajno višu cenu.

– Sadržaj –

5.10. Natrijumove masti

Slabo otporne na dejstvo vode, tako da nisu pogodne za podmazivanje ležajeva bicikala.

– Sadržaj –

5.11. Barijumove i barijumove kompleksne masti

Dobra otpornost na ispiranje vodom, visoka tačka kapanja, ali relativno ograničena donja temperatura upotrebe (slabija od kalcijumovih masti po tom pitanju). Veoma visoka cena. Barijum i mnoga njegova jedinjenja su toksični!

– Sadržaj –

5.12. Silikagelne masti – nesapunske masti

Masti bez sapuna. Ugušćivač je oleofilni silicijumdioksid u obliku amorfnog praha. Silikagelne mazive masti poseduju dobru oksidacionu i termičku stabilnost, dobru otpornost na delovanje vode i kiseline, a tvrdoća im se ne menja sa promenom temperature. Zbog visoke proizvodne cene i ograničene mogućnosti podnošenja visokih pritisaka, silikagelne masti su našle primenu samo kao visokotemperaturne masti.

– Sadržaj –

5.13. Bentonitne masti – nesapunske masti

Kao ugušćivač javlja se modifikovana glina – bentonit – u prahu. Masti za visoke radne temperature. Visoka cena i nekompatibilnost sa većinom ostalih masti čine ove masti ne baš najboljim izborom za podmazivanje ležajeva bicikla.

– Sadržaj –

5.14. Poliurea masti – nesapunske masti

Nakon objašnjenja nesapunskih masti sa neorganskim ugušćivačem, red je za jednu sa organskim – poliurea. Obično se biraju zbog dobrih visokotemperaturnih karakteristika (tačka kapanja preko 260 °C). Ove masti su tiksotropne (tj. postaju mekše kad se podmazane površine pokreću, a posle se stvrdnjavaju na početnu konzistenciju).

Ovo su masti vrhunskog kvaliteta, sa odličnom otpornošću na ispiranje vodom, oksidaciju, i visoke pritiske.

Mana kod upotrebe za podmazivanje ležajeva bicikala je dosta visoka cena, a treba obratiti pažnju i na to da je ređe kompatibilna sa drugim mastima – važno kod do-podmazivanja, bez kompletnog ispiranja prethodno postojeće masti u ležaju.

– Sadržaj –

5.15. Bakarna “mast”

Znaci navoda stoje jer je zapravo u pitanju montažna pasta. Odlična za visoke temperature. Čak i ako se istopi i iscuri, ostavlja sloj bakra, koji je mekši od čelika. Koristi se za podmazivanje klizača i pivota na disk kočnicama (gde se generiše visoka temperatura pri kočenjima). Kao i gde god je potrebno sprečiti da jedan materijal zapekne za drugi. Kod bicikala je fenomenalna za podmazivanje navoja, šticni – bilo kog spoja koji treba sprečiti da vremenom zapekne. Na žalost, za podmazivanje ležajeva je previše gruba.

– Sadržaj –

6. Kompatibilnost masti

Kada je objašnjeno sve o vrstama masti i mogućim kombinacijama sa čvrstim mazivima, jasno je da postoji “mali milion” različitih mazivih masti. Prilikom do-podmazivanja već podmazanih ležajeva, a u slučaju da je nemoguće/nepraktično potpuno isprati staru mast, potrebno je znati koja mast (sa kojim aditivima) je kompatibilna (t.j. može se mešati) sa kojom mašću.

Kao neko grubo pravilo može se reći sledeće: masti sa istim tipovima ugušćivača i sličnim baznim uljima su gotovo uvek kompatibilne (npr. litijum mast sa drugom litijum, ili čak litijum kompleks mašću). Tabela 7 prikazuje kompatibilnost masti spram vrste ugušćivača. Tabela 8 prikazuje kompatibilnost baznih ulja. Obe kompatibilnosti treba da se poklope, kako bi se dve masti mogle uspešno pomešati.

– Sadržaj –

7. Preporuka masti za ležajeve bicikla

Preporuke u ovom poglavlju su lični stav autora na osnovu dosadašnjeg znanja i iskustva.

Prvo će biti date neke generalne preporuke, a onda specifičnije, po tipu masti.

• Optimalna tvrdoća masti je NLGI 2, koja god konkretno vrsta masti da se izabere.
• Generalna preporuka bila bi obična litijumova mast. Dostupna, jeftina, a sa osobinama koje u potpunosti zadovoljavaju sve kriterijume za ovu primenu. Teško da ima smisla stavljati išta drugo. Nisu skupe ni one koje zadovoljavaju ISO standard zaštite od dejstva vode po nivou H.
• Ako se vozi u okruženju sa puno kiša, ili blizu mora, solidan izbor je i obična kalcijumova (ili “marinska”) mast. Dostupna, jeftina, sa dobrom otpornošću na vodu. Situacije u kojima je ova mast loš izbor su baš velike vreline (preko +35 °C uz puno stajanja na jakom suncu), ili vožnja po dubokom minusu (ispod -15 °C).
• Za širok opseg radnih temperatura (od -25 °C, do najveće afričke vreline), uz veoma dobru otpornost na ispiranje vodom, a ne previsoku cenu, litijum kompleks mast sa ISO otpornošću na ispiranje vode po nivou I. Sa, ili bez EP aditiva (praktično sve jedno). Ipak ova mast je gotovo duplo skuplja od običnih litijumovih i kalcijumovih masti.
• Za vožnju po veoma dubokom minusu, ispod -30 °C: birati litijumove, kalcijumove, mešane litijum-kalcijum masti, bilo da su obične, ili kompleksne, samo da im je naznačena donja temperatura upotrebe barem -40 °C (bolje -50 °C).
• Za glave sa “kontrom” – bilo da su zadnje, ili prednje (kočnica unutar glavčine, tj. nable točka) – dobro je birati masti otpornije na visoke temperature, koje se stvaraju prilikom kočenja. Preporuka za litijum-kompleks masti, ili, ko ne žali novac (ili ima pri ruci) – litijum-kompleks sa dodatkom molibden disulfida (MoS₂).

Specijalne masti “za bicikle” koje se mogu kupiti u biciklističkim i on-line radnjama su obično sa nejasno opisanim sastavom na etiketi. Ostaje da se veruje prodavcu da je ta mast “baš najbolja za bicikl”, često bez punih informacija o standardima koje zadovoljava, nekad i bez punih informacija o sastavu. Još nisam imao priliku laboratorijskog uporednog testiranja, ali i tada, te masti bi morale biti veoma, veoma izuzetne da bi opravdale razliku u ceni u odnosu na običnu litijumovu mast koja se prodaje u bilo kojoj auto-radnji i u potpunosti zadovoljava sve kriterijume.

Autorove preporuke za masti iz Amazon.com on-line prodavnice su date ispod (klikom na sliku otvara se Amazon affiliate link za on-line kupovinu – kao Amazonov saradnik, zarađujem od kvalifikovanih kupovina).

Napomena: preporučene su masti sa distribucijom u praktično celom svetu. Svakako vredi pogledati povoljnije proizvode dostupne u lokalnoj ponudi. Autorov izbor je FAM Forplex 2 mast, proizvedena u Srbiji i dostupna u Novom Sadu.

Ažuriranje, decembar 2023:
Mast koju koristim najviše poslednjih godinu dana je Motorex Grease 2000 (prodaje se i kao “Motorex Bike grease”). Zašto? Zato što je “zvanično” (po specifikacijama proizvođača) neutralna prema plastici i mnogim vrstama gume (nemojte je koristiti na gumenim dihtunzima DOT kočnica). Uz to je i lepe boje, ali u najvećoj meri providna, tako da lepo vidim tačno koliko sam je i gde naneo. Nepotrebno je skupa za to što dobijam, ali pošto radim puno na tuđim bajsevima, a bicikli imaju sve više plastičnih i karbonskih delova, želim minimizovati bilo kakvu štetu. Ova mast je na bazi kalcijuma.

– Sadržaj –

8. Izvori

• https://motornaulja.blogspot.rs/
• http://www.maziva.org/izbor-maziva/mazive-masti/
• http://www.axelch.com/wordpress/wp-content/uploads/2014/12/WhitePaper-16.pdf
• https://bobistheoilguy.com/functions-of-grease/
• Rolling Bearing Analysis – Tedric A. Harris (Amazon affiliate link za kupovinu, koristio sam pozajmljeno, starije, 4. izdanje)

Autori
Relja Novović – CikloGremlin

Koautor:
Stevan Dimitrijević (dr metaluškog-inženjerstva)
Autor najvećeg sajta (bloga) na srpskohrvatskom jeziku o motornim uljima i mazivima:
https://motornaulja.blogspot.rs/

Povezan članak – Vrste i konstrukcije ležajeva bicikala:

– Sadržaj –

Postojeći komentari (pitanja i odgovori) postavljeni ispod ovog članka, premešteni su u ovu temu BikeGremlin foruma:
https://www.bikegremlin.net/threads/o-mastima-za-lezajeve-bicikla-detaljno-komentari-clanka.191/