Filtrace emulzí a chladících olejů

Řešení filtrace obráběcích a chladících kapalin přináší průmyslovým provozům mnoho výhod, úspor i zlepšení jejich kvality produkce. Zde jsou uvedeny oblasti jejich využití a hlavní přínosy.

Využití v těchto procesech:

• Třískové obrábění kovů a plastů (soustružení, frézování, vrtání, broušení, honování atd.)
• Lisování, tažení a ohýbání plechů a trub
• Kalení, žíhání a chlazení v metalurgii
• Energetické provozy (olejové transformátory, chladící věže, …)

Typ filtračního zařízení dle aplikační specifikace:

• Filtry svíčkové křemelinové FKS
• Filtry mikrosvíčkové FMS a membránové FCM
• Filtry deskové a plachetkové FDN

Jednotlivé typy filtrů jsou navrženy k filtraci dle konkrétního procesního zadání provozovatele. Návrh vychází z důkladné analýzy daných obráběcích operací. Děje se tak na základě dosavadních zkušeností a také testováním na místě samém.

Separační schopnosti (selektivita) použitých filtrů se pohybují v částicovém spektru jednotek až setin mikrometrů (mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace)

Běžně jsou provozovány filtry v jednotkovém nebo centrálním provedení.

Snížená spotřeba chladící kapaliny

Životnost kapalin (emulze a oleje) se účinnou  filtrací několikanásobně zvyšuje a v některých případech je až nekonečná. Průběžně se doplňují pouze procesní ztráty. V kapalině neprobíhá tak výrazná degradace kvality a účinnosti. Nemnoží se biologické organismy (kvasinky a bakterie), zvýrazní se chemická stálost, je potlačena korozivní agresivita i nepříjemný zápach. Proto není tolik potřeba do ní přidávat další drahé chemikálie na zlepšování jejich kondice. Jsou separovány pouze nežádoucí složky kapalin – roztoků, účinné látky jsou zachovány.

Zlepšená kvalita výrobků

Intenzívně a účinně filtrovaná obráběcí a chladící kapalina je v mnoha případech dokonce čistější, než ta, kterou nakupujete od dodavatele. Neobsahuje abrazivní částice, které způsobují poškrábání povrchu výrobku, což vede ke snížení drsnosti (Ra) a zlepšení povrchů obráběných výrobků a tím i jejich funkčnosti.  Filtrovaná kapalina má také mnohem větší tepelnou vodivost a chladící schopnost, než nefiltrovaná. Proto se nástroje a materiály místně  nepřehřívají a nedochází k deformacím. Tím je dosaženo větší přesnosti obrobení výrobků a jejich finálních rozměrů. Výrazně klesá zmetkovitost.  Další vyplývající přínosy, zvláště pak v užitné hodnotě obráběných dílů, jsou mnohdy až překvapující.

Prodloužená životnost nástrojů a strojů, rentabilita

Nástroje a stroje, ve vyfiltrované emulzi, méně trpí otupením a opotřebováním, prodlužuje se jejich životnost. Efektivní způsob, jak snížit provozní náklady.

V konečném výsledku provoz s instalovanou filtrací zaznamená celkové zlepšení kvality nástrojů i výrobků a zvyšuje se ekonomická rentabilita, což vám poskytuje výhodu před konkurencí i možnost prodávat za lepší ceny.

Vyšší produktivita práce

Znečištěná chladicí kapalina významně snižuje efektivitu a výkon produkce. Důvodem její menší vodivost tepla, způsobená  obsaženými nečistotami. Podmiňuje pomalejší operace, aby nedocházelo k přehřívání nástrojů a k zapalování obrobků. Pokud v provozu není instalována dokonalá filtrace, výroba je také častěji přerušována z důvodu výměny kapaliny za novou. 

Zdravější pracovní i životní prostředí

Jakmile se filtrací zbavíte mikrobiologie, eliminujete případnou zdravotní infekci i nepříjemný zápach na pracovišti, který lze nejintenzivněji cítit po víkendu, kdy stroje stály. Protože je kapalina filtrací stále recyklována, produkujete mnohem méně nebezpečných odpadních látek a přispíváte tak ke zlepšení životního prostředí. 

Centrální filtrace a její výhody

Plně průběžná filtrace kapaliny, neomezený objem odběru čisté kapaliny jednotlivými stroji

Centrální filtrace, soustředěná pro více strojů, snižuje čistící čas, než jaký potřebuje více jednotkových filtrací. I filtrační účinek je lepší. Centrální filtrace snižuje počet odstávek produkce. Její provoz má výrazně nižší provozní náklady, než výkonově adekvátní počet jednotkových filtrů.

Uvedené filtrační technologie využívají filtrační prostředky, které jsou velmi účinné a při tom patří z hlediska finančních nákladů k úsporným.

Vybrané příklady obráběcích nástrojů a jejich ovlivnění použitou obráběcí kapalinou:

a)  Soustružnické nože a frézy a řezná tvrdokovová i keramická tělíska

Zde můžeme potvrdit,  že kapalina, která proudí intenzivně k řeznému nástroji a má za úkol chladit či mazat, nese s sebou  mnoho jemných i hrubých částic, pocházejících z vlastního řezného procesu. Vznikají otěrem, lámáním třísek a chemickou reakcí pod vlivem vysoké teploty (oxidy, karbidy apod.) Ostrý či hladký břit, jenž je nutný pro dokonalé a výkonné oddělování třísek, je zalepován nebo abrazivně otupován popsaným komplexem nečistot, které se v kapalině stále více koncentrují, pokud nejsou separovány. Tak dochází zvýšeným třením  k nárustu teploty na břitu a k jeho rychlejšímu a nežádoucímu opotřebování a ke zhoršování celkových řezných podmínek.

Jestliže však probíhá velmi účinná filtrace chladící kapaliny – emulze, oleje, tato se udržuje bez nežádoucích nečistot, opotřebení je podstatně pomalejší a výkony naopak vyšší. Lze zcela evidentně povýšit výkon a zatížení nástroje s předpokladem jeho únosného opotřebení a prodloužení životnosti.

Prakticky potom vychází výkony operací zvýšené o jednotky až desítky procent. Životnost nástrojů se může prodloužit až několikanásobně. A při tom vznikají podstatně lepší povrchy i konečné rozměrové tolerance.

b)  Vrtáky a vrtací tyče

U vrtacích operací platí podobně, výše popsané zásady. Mohou tu být nároky na čistotu řezné kapaliny ještě vyšší. Zvláště u malých průměrů vrtáků a s jejich větší pracovní délkou se nesou riziková mechanická zatížení, pokud znečištěná kapalina nedostatečně chladí nebo není schopna dostatečně vynášet jemné třísky a prach. Nástroj je nečistotami zapěchován v díře, přehřívá se, zadírá a tupí. Často používané vrtáky s vnitřním vedením chladící kapaliny, respektive jejich chladící průtokové otvory, mají vysokou tendenci se nečistotami ucpat a tak bleskově ukončit svoji funkčnost – nástroj se bezprostředně znehodnotí. Vzniklé škody vysokým počtem zničených nástrojů a výrobkových zmetků jsou mnohdy alarmující.

c)  Brusné kotouče a segmenty, honovací tělíska

Brusné a honovací operace jsou obzvláště náročnými na čistotu brusných emulzí a olejů. Brusné nástroje jsou doslova závislé na chladící a především pak vynášecí  schopnosti použité kapaliny. Jestliže odebraný materiál z obrobku, včetně rozmělněného brusiva a jeho vazebního pojiva není dostatečnou intenzitou vyplavován z povrchu kotouče (tělíska), dochází k jeho zapěchování mezi zrna. Následně, z důvodu napěchované vrstvy nečistot, nastane snížení odběrové schopnosti břitů jednotlivých zrn, protože ty se nemohou dostat do záběru a oddělovat třísky materiálu. Přitom dochází ke zvýšenému tření a k velkému nárustu teploty, kdy jsou nepřiměřeně přehřívána vlastní brusná zrna, přičemž se rozpadají na menší a nevykonávají předpokládanou funkci, tedy  intenzivní odběr třísek. Menší části sekundárně ještě více zapříčiňují ucpávaní prostoru mezi většími zrny. Samozřejmě že se příliš přehřívá v místě styku s kotoučem i samotný obrobek. Místo je „zapálené“ a zabarvené, nastává nechtěná tepelná materiálová roztažnost a rozměrová diference od zadaných parametrů operace. Drsnost Ra je téměř vždy mimo normu, způsobená především  velkými shluky nečistot, často z odebraných třísek. Vzniká tak nadměrná zmetkovitost.

Jednoznačným řešením uvedeného, takto negativního projevu při broušení, je maximální a kontinuální eliminace nežádoucích částic v chladící kapalině. To znamená zajištění velmi účinné filtrace. Potom nastane brusný proces, který se vyznačuje vysokou efektivitou ve všech inkriminovaných, výše popsaných, náhledech.

Zaujala vás naše řešení a chcete vědět víc? Kontaktujte nás pomocí jednoduchého formuláře: