Wodorozcieńczalne koncentraty do obróbki metali

©

Udostępnij:

Oleje smarowe i smary są nierozerwalnie związane z funkcjonowaniem każdego przemysłowego zakładu produkcyjnego. Ich umiejętny dobór oraz właściwa eksploatacja są niezbędne do uzyskania optymalnej pracy różnego rodzaju maszyn przez długi czas, a także mają wpływ na bezawaryjną pracę urządzeń.

Wodorozcieńczalne koncentraty do obróbki metali skrawaniem należą do rodzaju produktów, który jest jedną z najbardziej skomplikowanych grup emulsji pod względem receptury, doboru do danego typu zastosowań, wprowadzenia nowego wyrobu do maszyn i właściwej eksploatacji. Innymi słowy, koncentraty do obróbki metali skrawaniem są produktami wymagającymi szczególnej uwagi, wiedzy i kontroli ze strony służb utrzymania ruchu.

Przyglądając się zawartości składników w poszczególnych głównych grupach wyrobów olejowych, wyraźnie widać, że dodatki nie stanowią - pod względem procentowej zawartości - bardzo istotnego wkładu do bazy olejowej. I tak, w olejach hydraulicznych znajduje się zaledwie ok. 1% dodatków, w olejach przekładniowych jest to ok. 2%, zaś w najwyższej jakości olejach silnikowych dodatki to ok. 15%. W przypadku koncentratów syntetycznych, półsyntetycznych i mineralnych do obróbki metali dodatki stanowią co najmniej 20% objętości produktu (ilustracja 1.).



Proces produkcyjny
Przy produkcji np. oleju silnikowego czy hydraulicznego korzystamy z wielofunkcyjnego pakietu dodatków uszlachetniających, mieszając je z olejem bazowym o odpowiedniej lepkości. Jest to stosunkowo prosty proces, który dość trudno zepsuć. Z zupełnie inną sytuacją mamy do czynienia w wypadku olejów do obróbki metali. Patrząc na ich skład, widzimy, jak wiele składników one zawierają. W procesie blendingu (mieszania) ważnych jest kilka czynników, takich jak: temperatura, długość i intensywność mieszania oraz kolejność wprowadzania składników.
W ostatnich latach jednak także w tej grupie wyrobów pojawiły się pakiety skoncentrowanych dodatków do szybkiej i nieskomplikowanej produkcji gotowych olejów obróbkowych. Istnieją nawet pakiety do wytwarzania prostych, uniwersalnych koncentratów, tworzących chłodziwa mikroemulsyjne otrzymywane w wyniku prostej produkcji, gdzie składnikami są pakiet i woda. Pakiet mieszamy z wodą w odpowiedniej proporcji, otrzymując gotowy koncentrat oleju obróbkowego, którego używamy następnie podczas przygotowywania chłodziwa w stężeniach od 3 do 10%.
Wykorzystanie pakietów może przynieść spore oszczędności. Biorąc przykładowo 200-litrową beczkę standardowego koncentratu, otrzymamy z niej 4000 litrów chłodziwa o stężeniu 5%, podczas gdy beczka pakietu wystarczy na wyprodukowanie od około 8 do 10 tys. litrów chłodziwa o podobnej jakości. Pakiet w zakupie jest droższy, niemniej otrzymamy jednostkowo chłodziwo ok. 25-30% tańsze, ponieważ stosujemy do produkcji zdecydowanie niższe jego stężenia rzędu 2,5% zamiast 5%. Należy jednak wspomnieć, że stosowane niższego stężenia wymaga lepszej kontroli podczas produkcji.



Optymalny dobór
Idąc dalej metodą porównań do olejów silnikowych, można zauważyć, że ich parametry opisuje się są ogólnie przyjętymi klasyfikacjami jakościowymi i lepkościowymi, przez producentów samochodów. I tak np. w książce obsługi samochodu znajdziemy symbole SAE 5W-30, ACEA A3/B3. Kupując olej, szukamy takiego, który na etykiecie będzie miał właśnie te oznaczenia.
Niestety, w przypadku olejów obróbkowych dobór oleju jest trudniejszy. Przede wszystkim nie ma ogólnie przyjętych klasyfikacji, które pomagałyby w tym. Co więcej, stworzenie tego typu systemu klasyfikacyjnego jest prawie niemożliwe ze względu na dużą liczbę parametrów, które musimy wziąć pod uwagę. Są to między innymi: rodzaj obróbki (toczenie, frezowanie itd.), rodzaj obrabianego materiału (stal, aluminium, metale kolorowe itp.) czy twardość wody stosowanej do wytworzenia chłodziwa. A i tak pozostaną jeszcze charakterystyczne dla danego zakładu produkcyjnego warunki pracy i rozwiązania techniczno-technologiczne, które wymagają indywidualnego podejścia do prawidłowego doboru oleju obróbkowego.
Odpowiedni dobór jest niezmiernie istotny, gdyż gwarantuje, ciągłość pracy, wysoką jakość obrabianego materiału, odpowiednią ochronę przed korozją, optymalną ochronę narzędzia skrawającego, wymagane warunki pracy (mgły olejowe, odporność na rozwój grzybów czy bakterii) oraz brak negatywnego oddziaływania na pracownika. Tak więc, decyzja o wyborze wodorozcieńczalnego koncentratu do obróbki metali nie powinna być podyktowana tylko ceną.
Przy doborze koncentratu pod uwagę powinniśmy brać przede wszystkim właściwą eksploatację i bilans kosztów w całym jej okresie. Należy sobie zadać pytanie, czy warto jest kupić koncentrat w cenie np. 6-7 zł za litr który wymaga ciągłego poprawiania dodatkami antypiennymi, inhibitorami korozji czy biocydami, a ponadto okres jego użytkowania jest znacznie krótszy od chłodziwa, które kupimy w cenie 12-15 zł za litr?

Mikroemulsje
W ostatnich latach dominującą rolę odgrywają półsyntetyczne koncentraty olejów obróbkowych, tworzące mikroemulsje. Wyparły one wysokoolejowe koncentraty, z których otrzymujemy chłodziwa emulsyjne najczęściej podatne na rozwój życia biologicznego. Wśród głównych zalet koncentratów półsyntetycznych, z których otrzymujemy mikroemulsje, wymienić można to, że:
- pozwalają one na pracę uumaszyny z większymi prędkościami skrawania (zwiększona zdolność chłodzenia - w obrębie narzędzia skrawającego mamy do czynienia z temperaturami w granicach 600-700°C,
- zwiększają trwałość narzędzi uuskrawających (eliminacja zjawiska żywiczenia),
- zwiększają trwałość i niezauuwodność maszyn,
- zapewniają dłuższą trwałość chłodziwa i nie wymagają stosowania biocydów (biostabilność), przez co charakteryzują się zdecydowanie mniejszym negatywnym wpływem na pracownika,
- mają lepsze, stabilne w czasie, właściwości przeciwkorozyjne (stałość wartości współczynnika pH),
- pozwalają na zmniejszenie asortymentu i ograniczenie zapasów (wielostronność zastosowań).

W zależności od stanu emulsji i pojemności układu można podjąć decyzję o całkowitej wymianie emulsji lub - w przypadku dużych układów - należy pamiętać o jej systematycznej kontroli i ewentualnych działaniach zapobiegawczych. Próba przywracania odpowiedniej jakości chłodziwa wykazującego duży stopień zużycia poprzez dodanie dodatków uszlachetniających przynosi pozytywny efekt tylko do pewnego momentu. Po przekroczeniu wartości granicznych aplikowanie dodatków przynosi nikły efekt, natomiast generuje duże koszty. Bardzo istotny jest monitoring chłodziwa w przypadku większych układów, który często prowadzony jest przez dostawcę oleju obróbkowego i realizowany jest najczęściej w cenie zakupu oleju.

Udostępnij:

Drukuj



Artur Błażej




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również