• อุณหภูมิ  เนื่องจากน้ำมันสังเคราะห์ไม่มีส่วนประกอบของไขจึงใช้กับสภาพอุณหภูมิต่ำมากๆได้   น้ำมันPAO เบอร์ 32 และ Diester เบอร์ 32 มีจุดไหลเทที่อุณหภูมิต่ำกว่า –50 ^oF และยังคงประสิทธิภาพดีที่อุณหภูมิสูงกว่า 200 ^oF  ซึ่งน้ำมันแร่มีอุณหภูมิการใช้งานสูงสุดจำกัดที่ไม่เกิน 200^oF ควรพิจารณาใช้น้ำมันสังเคราะห์เมื่ออุณหภูมิทำงานขั้นต่ำที่ระดับ 180^oF
• การสึกหรอต่ำ  โดยทั่วไปน้ำมันสังเคราะห์มีฟิล์มหล่อลื่นแข็งแรงมากกว่า และการหล่อลื่นที่ดีกว่า  โดยเฉพาะสภาพการทำงานที่ต้องทนแรงเฉือนที่เกิดขึ้นกับ Worm gear และ Hypoid gear
• ประหยัดพลังงาน  น้ำมันสังเคราะห์บางชนิดมีสัมประสิทธิแรงเสียดทานต่ำเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นระเบียบเป็นผลให้ประหยัดพลังงานอย่างชัดเจนในหลายๆ การใช้งาน

Polyalphaolefin (PAO)

ถ้ามีน้ำมันสังเคราะห์เพียงชนิดเดียวให้เลือกใช้ในโรงงาน คำตอบต้องเป็น PAO เพราะเป็นน้ำมันสังเคราะห์สารพัดประโยชน์และใช้งานกว้างขวางที่สุด   ทำหน้าที่ได้ดีในช่วงอุณหภูมิกว้างและมีค่าความหนืดให้เลือกมากมายโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติพื้นฐานและสามารถเข้ากันได้ดีกับสารหล่อลื่นประเภทอื่นๆ   เนื่องจากเป็นสารประเภทไม่มีขั้วจึงมีคุณสมบัติการละลายสารเพิ่มประสิทธิภาพได้ไม่ดี และเป็นสาเหตุให้ซีลหดตัวเล็กน้อย  จึงจำเป็นต้องมีการผสมกับน้ำมันสังเคราะห์ที่มีขั้วเช่น ester ซึ่งทำให้ซีลพองตัวขึ้นและละลายสารเพิ่มประสิทธิภาพดีขึ้น

การใช้งานของ PAO ที่พบบ่อยได้แก่

• เกียร์ที่มีอุณหภูมิทำงานสูงและรับงานหนักมาก  น้ำมันหล่อลื่น PAO ผสม EP เหมาะใช้กับ helical และ herringbone gear ขณะที่น้ำมัน PAO ที่ไม่มีสาร EP มักใช้งานหล่อลื่น Open gear
• เป็นน้ำมันที่ถูกใช้บ่อยๆ ในโรตารี่สกรูคอมเพรสเซอร์อัดอากาศ PAO และ PAG เพื่อยืดอายุการงานของน้ำมัน
• PAO เบอร์ 68 เป็นน้ำมันที่ใช้สำหรับฉีดพ่น (oil mist) ใน rolling element pump และตลับลูกปืนของมอเตอร์
• PAO ได้รับการรับรองให้ใช้กับโรงงานอาหาร NSF-H1 ในหลายๆ การใช้งาน
• ไม่แนะนำให้ใช้ PAO กับคอมเพรสเซอร์ลูกสูบที่มีอุณหภูมิการทำงานสูงเพราะอาจก่อให้เกิดการสะสมของคราบเขม่าแข็งบนวาล์วไอเสีย ทำให้วาล์วปิดไม่สนิท

Diester

Diester เป็นสารสังเคราะห์ที่เก่าแก่ที่สุดและมีช่วงค่าความหนืดให้เลือกใช้งานได้แคบ  ค่าความหนืดที่ใช้งานส่วนใหญ่ คือ #32, 46, 68, 100 และ 150   เฉพาะความหนืดเบอร์ 32 เท่านั้นที่มีค่าดัชนีความหนืดสูง  ขณะที่ค่าความหนืดอื่นๆ มีค่าดัชนีความหนืดระหว่าง 70-100 ขึ้นกับชนิดของแอลกอฮอล์และกรดที่ใช้ในการผลิต

สมรรถนะที่เป็นจุดแข็งของ Diester คือการทำละลายที่ดีเยี่ยม  ลดการตกตะกอน มีคุณสมบัติการใช้งานดีที่อุณหภูมิต่ำ ทนความร้อนสูง และค่า flash point สูง

Diester มี aniline number ต่ำและมีแนวโน้มทำให้ซีลยางขยายตัว ดังนั้นจึงต้องใช้ซีลยางที่ทนทานเช่น DuPont Viton , Diester ยังสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำ (hydrolize)  เมื่อร้อนและสภาพความชื้นสูงซึ่งเป็นสภาพการใช้งานที่เกิดขึ้นในสกรูอมเพรสเซอร์

การใช้งานของ Diester ประกอบด้วย

• ใช้เป็นหลักในคอมเพรสเซอร์อัดอากาศแบบลูกสูบที่ทำงานหนักและไฮโดรคาร์บอน คอมเพรสเซอร์ diester มีคุณสมบัติการทนร้อนและการทำละลายที่ดี diester จะป้องกันการสะสมของคราบเขม่าบนวาล์วไอเสีย
• เป็นน้ำมันสังเคราะห์ที่เป็นทางเลือกในคอมเพรสเซอร์มานานและยังคงใช้งานอยู่  แต่เริ่มใช้ในวงแคบลงเนื่องจากโอกาสเกิดไฮโดรไลเซชั่น   ใช้ผสมกับน้ำมันแร่และ PAG สำหรับหล่อลื่นระบบอัดอากาศ
• น้ำมัน diester ค่าความหนืดเบอร์ 68 และ เบอร์ 100 ถูกใช้อย่างกว้างขางสำหรับเป็นสารหล่อลื่นฉีดพ่นในชิ้นส่วนของปั้มและตลับลูกปืนของมอเตอร์

Polyol Ester (POE)

POE มีคุณสมบัติทนอุณหภูมิสูงมากจึงสามารถใช้กับงานในสภาพที่ต้องทนร้อนมากๆ และยังมีคุณสมบัติทนไฟเพราะมีจุดวาบไฟสูงและอุณหภูมิติดไฟสูง  ใช้เป็นน้ำมันไฮโดรลิคในบริเวณที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อมเพราะพร้อมสลายตัวเองได้ดี

จุดด้อยของ POE คือ ต้นทุนเพราะมีราคาสูงกว่า PAO และ PAG และ Diester ถึง 50% แม้ว่ามีแนวโน้มเกิด Hydrolyse ที่อุณหภูมิและความชื้นสูง  แต่ POE ยังมีความเสถียรดีกว่า diester

การใช้งานเบื้องต้นของ POE ประกอบด้วย

• Gas turbine ในเครื่องบินและอุตสาหกรรมที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ –40^oF ถึง มากกว่า 400^oF และต้องการความหนืด 27 cSt
• การยืดระยะเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันในเครื่องคอมเพรสเซอร์อัดอากาศให้นานกว่า 12,000 ชั่วโมง และทนอุณหภูมิที่ 240^oF ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิสูงสุดที่เกิดขึ้นในโรตารีสกรูคอมเพรสเซอร์
• น้ำมันไฮโดรลิคทนไฟในเหมืองใต้ดิน, โรงงงานหลอมเหล็ก โรงงานที่ต้องการการรับรองและได้มาตรฐาน MSHA certified เมื่อต้องการจุดวาบไฟของน้ำมันเบอร์ 46 มากกว่า 560 ^oF และจุดติดไฟ >680  ^oF
• น้ำมันไฮโดรลิคที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสามารถย่อยสลายตัวเองทางชีวภาพและมีส่วนประกอบของสารเพิ่มประสิทธิภาพป้องกันสึกหรอแบบไร้เถ้า

Polyalkylene glycol (PAG)

PAG ค่อนข้างเป็นสารสังเคราะห์สารพัดประโยชน์  สามารถออกแบบเป็นผลิตภัณฑ์ละลายในน้ำได้หลากหลายโดยปรับอัตราส่วนของ ethelene และ propyrlene  ออกไซด์ในระหว่างกระบวนการผลิต  มีค่าดัชนีความหนืดสูงเกิน 250 ในขณะเดียวกันมีความเป็นขั้วสูงสำหรับจับกับผิวของโลหะเพื่อให้การหล่อลื่นที่ดี  PAG ไม่สร้างคราบสะสมและสามารถลดการละลายของแก๊สในน้ำมัน  จุดด้อยหลักของ PAG คือไม่เข้ากันกับน้ำมันแร่และ PAG และทำให้ซีลยางเกิดการหดตัวและเป็นปฏิกิริยากับสีบางชนิด

การใช้งานเบื้องต้นของ PAG

• คอมเพรสเซอร์ทั้งแบบ โรตารี่สกรูและลูกสูบ
• เกียร์ โดยเฉพาะ worm gear
• น้ำมันไฮโดรลิคทนไฟ
• ผลิตภัณฑ์เกรดอาหาร NSF –H1 ที่มีค่าความหนืดเบอร์ 150 หรือสูงกว่า
• คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ที่ต้องใช้น้ำมันท่วมขณะทำงาน
• คอมเพรสเซอร์นี้ใช้ ethelene ความดันสูงในการผลิตพลาสติก HDPE

การใช้งานหลักๆ ของน้ำมันสังเคราะห์ที่มีความคุ้มค่า

• Air Compressor

* Rotary Screw

* Reciprocating

• Hydro carbon Compressor

* Rotary Screw

* Reciprocating

• เกียร์

* Helical, Herringbone and Spiral Bevel

* worm gear

Rotary screw compressor

จัดเป็นคอมเพรสเซอร์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมมากที่สุด  อากาศถูกบีบอัดให้มีอุณหภูมิสูงพร้อมกับมีความชื้นเจือปนอยู่   จึงเป็นสภาพแวดล้อมรุนแรงที่เกื้อหนุนต่อการเสื่อมสภาพของน้ำมัน (oxidation)    สารหล่อลื่นในคอมเพรสเซอร์ทำหน้าที่หลัก 4 อย่างคือ หล่อเย็น หล่อลื่น (ตลับลูกปืน, เกียร์, และสกรู) , sealing (ปิดไม่ให้อากาศไหลออก) และป้องกันการกัดกร่อน ดังนั้นจึงต้องการสารหล่อลื่นที่มีดัชนีความหนืดสูง ทนต่อการเสื่อมสภาพและให้การหล่อลื่นที่ดี  ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์หลายรายมีน้ำมันหล่อลื่นของตนเองซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำมันสังเคราะห์  ตารางที่ 2 แสดงอายุการใช้งานของสารหล่อลื่นตามประเภทของน้ำมันพื้นฐาน 

จำนวนชั่วโมงการใช้งานของน้ำมันที่ให้ไว้ในตารางเป็นคำแนะนำจากผู้ผลิตเครื่องคอมเพรสเซอร์  น้ำมันสังเคราะห์สามารถใช้ได้นานกว่านี้ถ้าอุณหภูมิและความชื้นต่ำกว่าปกติ   ขึ้นกับสภาพการใช้งาน 

น้ำมันสังเคราะห์สำหรับคอมเพรสเซอร์ที่ถูกเลือกใช้บ่อยๆ  เพื่อยืดอายุการใช้งานคือ PAO เบอร์ 46 และ PAG/Ester  เบอร์ 46   ชนิดของ ester ที่มักถูกเลือกใช้ผสมกับ PAG คือ diester และ POE ซึ่งช่วยให้ซีลขยายตัวเพื่อต่อต้านการหดตัวที่เกิดจาก PAG

POE  เป็นน้ำมันสังเคราะห์ที่ให้อายุการใช้งานนานสุดและใช้สำหรับขยายระยะเวลาการรับประกัน  ผลการทดสอบการวัดความต้านทานออกซิเดชั่นของ POE บางชนิด  โดย วิธีการทดสอบที่เรียกว่า RPVOT  พบว่าสามารถต้านทานออกซิเดชั่นได้นานกว่า 3,000 นาที  ซึ่งสูงเกือบเป็น 2 เท่าของ PAO และ PAG      POE สามารถใช้อุณหภูมิสูงมากกว่า 240 ^oF ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิขณะที่ปิดการทำงานของเครื่องคอมเพรสเซอร์อัดกาศ  PAO สามารถรับมือกับอุณหภูมิจนถึง 220  ^oF  และ PAG  สามารถทนอุณหภูมิได้ต่ำกว่าคือเพียง  200  ^oF    แต่ PAG  มีข้อได้เปรียบกว่าคือมีค่าดัชนีความหนืดสูงกว่าซึ่งให้ฟิล์มที่หนากว่าที่อุณหภูมิสูง  ช่วยให้มีการสึกหรอน้อยกว่า  ยิ่งไปกว่านั้นไม่เกิดคราบสะสมที่อุณหภูมิสูงเมื่อน้ำมันเกิดออกซิไดซ์

สองปัจจัยหลักที่สามารถชดเชยต้นทุนของการใช้สารหล่อลื่นสังเคราะห์ที่เพิ่มขึ้นคือการยืดอายุการใช้งานของน้ำมันและการประหยัดพลังงาน  ลองพิจารณาจากผลการศึกษาต่อไปนี้ 

จากการประเมินการทำงานของเครื่องคอมเพรสเซอร์ขนาด 300 แรงม้า  ขนาดอ่างบรรจุน้ำมัน 60 แกลลอน  ทำงานที่อุณหภูมิ 180  ^oF      การใช้น้ำมันแร่ต้องเปลี่ยนถ่ายน้ำมันทุกๆ 1,000 ชั่วโมง ขณะที่ PAO ใช้งานได้นานกว่าคำแนะนำของผู้ผลิตเครื่องคอมเพรสเซอร์ที่ 8,000 ชั่วโมงโดยสามารถทำงานได้นานถึง 15,000 ชั่วโมง  เป็นผลให้ประหยัดน้ำมันมากกว่า 67%  หรือมากกว่า 1,700 เหรียญภายในเวลา 1 ปี (ข้อมูลของ Dr.Ken Hope Chevron Phillip)

การประหยัดพลังงานในคอมเพรสเซอร์อัดอากาศสามารถเห็นได้อย่างชัดเจน  จากการศึกษาต่างๆ มากมายได้แสดงผลการประหยัดพลังงานใน Rotary Screw compressor ระหว่าง 3-5 %  เมื่อรวมการประหยัดพลังงานและการยืดอายุการใช้งานของน้ำมันคอมเพรสเซอร์พร้อมกับการสึกหรอที่ต่ำกว่าและทำงานได้ดีกว่า  จึงเป็นเหตุเป็นผลอย่างมากที่จะเลือกใช้น้ำมันสังเคราะห์สำหรับ Air Compressor

คอมเพรสเซอร์ระบบลูกสูบ

แม้คอมเพรสเซอร์ลูกสูบ (ตามรูป 2) ไม่ได้ถูกใช้มากในปัจจุบันแต่ยังมีคอมเพรสเซอร์รุ่นเก่าที่ยังคงใช้ในอุตสาหกรรม

เนื่องจากคอมเพรสเซอร์ลูกสูบมีอุณหภูมิการทำงานสูง การหล่อลื่นบริเวณกระบอกสูบจึงเป็นบริเวณที่ยากที่สุด  ปัญหาหลักของการใช้น้ำมันแร่สำหรับหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ลูกสูบ คือ ปัญหาคราบแข็งจากการออกซิไดซ์เกาะที่วาล์วไอเสีย ทำให้วาล์วปิดไม่สนิท  ทำให้คอมเพรสเซอร์เกิดความร้อนสูงและอาจเกิดไฟไหม้ได้

ทางเลือกของน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ คือใช้ diester เบอร์ 100 หรือ 150 ซึ่งมีการทำละลายได้ดีเยี่ยม  รูปที่ 3 แสดงรูปวาล์วไอเสีย 2 ตัว  วาล์วด้านขวาหล่อลื่นด้วยน้ำมันแร่และผ่านการใช้งานมานาน 4 เดือน ส่วนวาล์วด้านซ้ายหล่อลื่นด้วยน้ำมัน diester  ใช้งานมานาน 6 เดือน วาล์วที่หล่อลื่นด้วย diester ยังคงทำงานราบเรียบโดยไม่มีคราบแข็ง  ช่วยลดต้นทุนการเปลี่ยนวาล์วได้มากกว่า 10,000 เหรียญสหรัฐ

Hydrocarbon compression rotary  screw compressor  เป็นสกรูคอมเพรสเซอร์ชนิดที่ไม่มีน้ำมันท่วม   ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 180  ^oF  สามารถหล่อลื่นด้วยน้ำมันแร่โดยไม่มีปัญหาใดๆ อย่างไรก็ตามผู้ใช้สามารถเปลี่ยนเป็นน้ำมันสังเคราะห์diester และ PAO เพื่อเพิ่มศักยภาพในการประหยัดพลังงาน สกรูคอมเพรสเซอร์ระบบที่หล่อลื่นโดยใช้น้ำมันท่วม    น้ำมันแร่จะสูญเสียความหนืดไปอย่างรวดเร็ว เพราะก๊าซไฮโดรคาร์บอนละลายในน้ำมันทำให้ค่าความหนืดลดต่ำลง

PAG เป็นน้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์ที่ทนต่อก๊าซไฮโดรคาร์บอนมากที่สุด   มักจะถูกแนะนำให้ใช้กับสกรูคอมเพรสเซอร์แบบน้ำมันท่วม  แม้ว่า PAG สามารถต้านแบบการเจือจางได้ดีกว่าน้ำมันแร่แต่ต้องพิจารณาเลือกค่าความหนืดครั้งแรกให้เหมาะสมกับอุณหภูมิการทำงาน   และเผื่อการเจือจางด้วยก๊าซไฮโดรคาร์บอนบางส่วน  PAG เพิ่มความได้เปรียบโดยให้ค่าดัชนีความหนืดสูงมาก

Ethelene  high – pressure reciprocating compressor น้ำมันสังเคราะห์ PAG เป็นสารหล่อลื่นที่เป็นตัวเลือกของ คอมเพรสเซอร์ที่ใช้เอทลีนความดันสูงเพราะมีการละลายก๊าซไฮโดรคาร์บอนน้อยสุด  ค่าความหนืดของ PAG ที่ใช้คือ 270 cSt  ค่าความหนืดที่ระดับนี้ยังคงให้ความแข็งแรงของฟิล์มแม้มีแรงดันสูง นำไปสู่การสิ้นเปลืองสารหล่อลื่นต่ำและอัตราการสึกหรอต่ำ

Low Pressure Hydrocarbon Compressor

น้ำมันแร่ที่มีค่าความหนืดอุณหภูมิปานกลางสามารถใช้ได้ดี  ถ้ามีสภาพการใช้งานที่หนักขึ้นสามารถใช้น้ำมันสังเคราะห์ PAG และ Diester เป็นทางเลือกได้  แต่ไม่แนะนำให้ใช้ PAO เพราะมีแนวโน้มเกิดการสะสมของคราบแข็งจากการออกซิไดซ์

Helical, Herringbone และ Spiral เกียร์

เกียร์เกิดการหล่อลื่นแบบ EHL จากการเคลื่อนที่ในแนวเฉือนและการหมุน  ปัจจัยที่ต้องคำนึงในการหล่อลื่นฟันเกียร์คือต้องมีฟิล์มที่หนาพอสำหรับรับแรงเฉือนและแรงกระแทก  ในหลายๆ กรณีการใช้สาร EP เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับแรงกับเกียร์ที่รับแรงมากเพื่อเป็นสารป้องกันการเกิดรอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ   ปกติใช้น้ำมันค่าความหนืด 220 ที่มีส่วนผสมของ EP สำหรับ Helical , Herringbone และ Spiral เกียร์  แต่ถ้าสภาพการทำงานที่ไม่ปกติ เช่น อุณหภูมิสูงและต้องรับแรงกระแทกมากจะเลือกใช้น้ำมันสังเคราะห์ PAO ที่มีสาร EP   แม้ว่า PAG สามารถใช้ได้แต่เนื่องจากปัญหาการเข้ากันได้กับน้ำมันชนิดอื่น  PAO จึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่า  การบรรจุเป้าหมายประหยัดพลังงานในเกียร์ทั้ง 3 แบบมีความยุ่งยากกว่า  ปกติแล้วน้ำมันสังเคราะห์สามารถให้การประหยัดพลังงานเพียง 3%  หรือน้อยกว่า  ดังนั้นการเลือกใช้สารสังเคราะห์ในเกียร์เหล่านี้จึงไม่ใช่เป็นเหตุผลด้านการประหยัดพลังงานเพียงอย่างเดียว แต่จะให้ผลที่ดีกว่าถ้ามีจุดประสงค์ใช้น้ำมันสังเคราะห์เพื่อเพิ่มสมรรถนะการทำงานของเกียร์อย่างน่าอัศจรรย์ แม้จะต้องรับแรงหรือทำงานที่อุณหภูมิสูง

Worm gear

วอล์มเกียร์ตามรูป 4 ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพในการทำงาน  การใช้น้ำมันสังเคราะห์จึงเป็นตัวเลือกที่ดี  วอล์มเกียร์มีเกลียวหมุนไปทางขวาตามแกน ประกอบด้วยแกนเหล็กและล้อทองเหลือง  มีการกลิ้งเพียงเล็กน้อยส่วนใหญ่เป็นการเคลื่อนที่ในลักษณะเฉือนซึ่งก่อให้เกิดการสึกหรอและความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อม  เนื่องจากสาร EP  เป็นอันตรายต่อทองเหลืองจึงมีน้ำมันเกียร์ที่ใช้ EP น้อยมาก   ทางเลือกของสารหล่อลื่นที่ใช้จึงเป็นสารผสมของน้ำมันแร่ความหนืดสูงเช่น ISO เบอร์ 460 กับไขพืชสำหรับหล่อลื่นฟันเกียร์เมื่อเกิดการสัมผัสระหว่างโลหะต่อโลหะ  สารหล่อลื่นแบบนี้เสื่อมสภาพเร็วมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และไม่ได้ป้องกันสึกหรอที่ดี  น้ำมันสังเคราะห์ที่นิยมใช้กับ worm gear มี 2 ชนิด คือ PAO และ PAG ความหนืด ISO 460  น้ำมันทั้งสองชนิดทำงานได้ดีแม้ไม่มีสาร EP สามารถให้ฟิล์มหล่อลื่นแข็งแรง  จากผลการทดสอบที่วัดจาก FZG test ที่ใช้วัดการเกิดรอยของฟันเกียร์เมื่อต้องรับแรงระดับต่างๆ ได้คะแนนดีมาก  ตัวอย่างเช่น Mobil SHC634 ซึ่งเป็นน้ำมันสังเคราะห์ PAO เบอร์ 460 ไม่มีสาร EP ได้คะแนน FZG test สูงสุดระดับ 13 ในการทดสอบ ซึ่งมีอัตราการสึกหรอต่ำและประหยัดพลังงาน

มีการบันทึกข้อมูลไว้น้ำมันสังเคราะห์ประหยัดพลังงานได้ถึง 7%    PAG ให้ประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานที่ดีกว่าเนื่องจากสัมประสิทธิการเสียดสี (traction coefficient) ซึ่งเกิดขึ้นภายในสารหล่อลื่นต่ำกว่า  แต่น้ำมันสังเคราะห์ PAO สามารถทำได้ดีเช่นเดียวกัน  อุณหภูมิภายในเกียร์ขณะทำงานสามารถลดลงได้ถึง 20-30 ^oF    แม้ PAG  ได้รับความนิยมกับ gear  ทั้งในยุโรปแต่ในสหรัฐอเมริกานิยมใช้มากกว่าเพราะประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานที่ดีกว่า  PAG จึงเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับเกียร์ใหม่และสามารถใช้กับเกียร์เก่าได้หากมีการล้าง (flushing) ห้องเกียร์ด้วยวิธีการที่เหมาะสม  แต่เนื่องจาก PAG อาจเป็นอันตรายต่อสีบางประเภท     PAO จึงเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าเมื่อต้องการเปลี่ยนจากน้ำมันแร่เป็นน้ำมันสังเคราะห์

กรณีศึกษาของการเปลี่ยนจากน้ำมันแร่เป็นน้ำมันสังเคราะห์ PAO

ผู้ผลิตกระป๋องรายใหญ่ใช้น้ำมันแร่เบอร์ 460 กับ double-enveloping  มีอัตราการเสียหายของเกียร์โดยเฉลี่ยจำนวน 4 ตัวต่อปี  เกียร์แต่ละตัวต้องเสียค่าซ่อมบำรุง 12,500 เหรียญ  ปกติอุณหภูมิทำงานอยู่ที่ 200 ^oF บางครั้งสูงกว่า 215 ^oF เมื่อเปลี่ยนจากน้ำมันแร่เป็นน้ำมันสังเคราะห์ PAP ความหนืด 460  ไม่เกิดความเสียหายของเกียร์จนถึงปัจจุบันเป็นเวลานาน 18 เดือน  ยังไม่มีเกียร์เสียหาย  อุณหภูมิเฉลี่ยของ worm gear ลดลงมากกว่า 20 ^oF

บทสรุป

น้ำมันสังเคราะห์เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่แท้จริง  แม้ว่าน้ำมันสังเคราะห์ทำงานได้ดีมากและสามารถชดเชยต้นทุนสูงขึ้นได้  แต่ในหลายๆ การใช้งานพบว่าน้ำมันแร่สามารถใช้งานได้ดีเช่นกัน  แอร์คอมเพรสเซอร์,  คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบที่ทำงานด้วยแรงดันและความร้อนสูง  และวอร์มเกียร์ เป็น 3 เครื่องจักรที่น้ำมันสังเคราะห์สามารถยกระดับสมรรถนะการทำงานและประหยัดต้นทุนได้ดี

การเลือกประเภทน้ำมันสงเคราะห์มีความสำคัญ  น้ำมันแต่ละชนิดมีจุดเด่นและจุดด้อยที่ต้องพิจารณาก่อนการตัดสินใจขั้นสุดท้าย

ต้องระลึกเสมอว่าน้ำมันสังเคราะห์ชนิดเดียวกันจากผู้ผลิตน้ำมันที่ต่างกันอาจให้คุณสมบัติต่างกัน  แม้น้ำมันพื้นฐานจะมาเหมือนๆ กันแต่ส่วนผสมของสารเพิ่มประสิทธิภาพต่างกัน  ให้เปรียบเทียบข้อมูลของผลิตภัณฑ์  แต่การตัดสินใจสุดท้ายอยู่ที่สมรรถนะจากการการใช้งานจริง  ถ้าเป็นไปได้พิจารณาจากประวัติการใช้งานของผลิตภัณฑ์ก่อนทดสอบการใช้งานโดยการควบคุมและเก็บข้อมูลอย่างระมัดระวัง   แม้กระนั้นก็ตามบางกรณีหากไม่สามารถทำได้  เราสามารถสังเกตโดยไม่ต้องทดสอบและเก็บข้อมูลอย่างจริงจัง เนื่องจากน้ำมันสังเคราะห์มีราคาแพงกว่าน้ำมันแร่ ท่านจะต้องมีการพิจารณาเลือกใช้ด้วยเหตุและผลที่ถูกต้องเที่ยงตรง