SCHAUMBILDUNG BEI WASSERHALTIGEN BEARBEITUNGSFLÜSSIGKEITEN IN CNC-MASCHINENSYSTEMEN

AUFSCHÄUMEN VON WASSERMISCHBAREN KÜHLSCHMIERSTOFFEN IN WERKZEUGMASCHINEN – WARUM IST DIES EIN SO PROBLEMATISCHES PHÄNOMEN?

“Der Schaum, der bei der Bearbeitung von Teilen entsteht, wirkt sich in vielerlei Hinsicht negativ aus. Zuallererst:
– Verschlechterung der Wirksamkeit der Schmierung (was zu einer Verschlechterung der Qualität der bearbeiteten Oberfläche und einer erheblichen Verringerung der Werkzeugstandzeit führt)
– Es hebt Späne und Abrieb an. Diese können in die Pumpen gesaugt werden und diese im schlimmsten Fall verstopfen.
– Beeinträchtigung der ordnungsgemäßen Funktion von Filtersystemen.

Außerdem ist zu bedenken, dass in der Regel eine große Menge Schaum außerhalb der Kühlmitteltanks überläuft, was zu Problemen bei der Reinhaltung der Anlage führt. Dies wirkt sich negativ auf die Sicherheit der Mitarbeiter aus.

In der Emulsion schwebende Verunreinigungen wirken sich wiederum zerstörerisch auf die Bestandteile des Kühlmittels für die Metallbearbeitung aus, was zum Abbau der Flüssigkeit und anderen problematischen Szenarien beiträgt.”

WOHER KOMMT DER SCHAUM?

“Das Schäumen des Kühlmittels in einer CNC-Werkzeugmaschine ist eine Anomalie, die durch Belüftung und Lufteinschlüsse in der Flüssigkeit entsteht.

Kühlschmierstoffe für die Bearbeitung auf Wasserbasis enthalten oberflächenaktive Zusätze und haben gute Reinigungseigenschaften. Aus diesem Grund können sie unter bestimmten Bedingungen dazu neigen, während der Bearbeitung Schaum zu bilden. Schaumbildung entsteht, wenn Luftblasen, die während des Betriebs oder der Zirkulation in den Kühlschmierstoff gelangen, nicht zerplatzen und sich anreichern.

Dies kann durch externe Prozesse (mechanische Faktoren) oder interne Prozesse (chemische Faktoren) verursacht werden, wie unten beschrieben:

• Interne Faktoren: Konzentration, Härte des verwendeten Wassers und der Kühlmittellösung, chemische Verunreinigungen (z. B. durch Reinigungsmittel), Verbrauch von Antifouling-Zusätzen im Kühlmittel, z. B. durch die Verwendung einer zu feinen Filtration (Filter mit einer Genauigkeit von weniger als 5 Mikron), der Einfluss eines verstopften Filters, der starke
• Einfluss anderer Faktoren, die Schaumbildung verursachen.
  Externe (oder mechanische) Faktoren: niedriger Kühlmittelstand im Tank, mangelnde Dichtheit der Versorgungsleitungen, Vorhandensein von Kaskadenströmen (“Wasserfällen”) im System, zu hoher Kühlmitteldruck, verschmutzter Kühlmittelauslass oder Pumpe.”

LÄSST SICH FESTSTELLEN, WELCHER FAKTOR DIE SCHAUMBILDUNG VERURSACHT HAT?

Sie können leicht feststellen, was die Ursache für die Schaumbildung in einem System mit Kühlmittel ist: ob es sich um einen internen oder externen Faktor handelt.

Dazu müssen Sie eine Flüssigkeitsprobe aus dem Tank mit einem Volumen von etwa 100 ml in einen durchsichtigen Behälter gießen. Dann müssen Sie es etwa 10 Sekunden lang kräftig schütteln, damit sich Schaum bildet. Danach lohnt es sich, die Fallzeit und die Höhe des Schaums zu beobachten. Wenn letztere niedrig ist und die Blasen schnell fallen, bedeutet dies, dass das Problem mit dem System zusammenhängt. Der Grund für die Schaumbildung ist also extern. Anders verhält es sich, wenn der Schaum hoch ist, aber langsam fällt, länger als 30 Sekunden. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass es sich um ein internes Problem handelt.

WAS IST MIT DIESEM WISSEN ZU TUN?

“Wenn Sie die Ursache der Schaumbildung festgestellt haben, können Sie bestimmte Maßnahmen ergreifen.

Bei externen (mechanischen) Ursachen:

• Stellen Sie sicher, dass der Flüssigkeitsstand im Tank richtig ist. Der Kühlmittelstand darf nicht unter dem Niveau des Kühlmittelauslasses liegen, und die Pumpe darf keine Luft ansaugen.
• Prüfen Sie, ob die Kühlmittelleitungen frei sind, ob es keine scharfen Winkel gibt, die zusätzliche Turbulenzen verursachen können, und ob es keine Kaskadenströmungen (“Wasserfälle”) im System gibt, die zusätzliche Belüftung verursachen.
• Prüfen Sie die Pumpen auf Luftlecks.
• Vergewissern Sie sich über die Größe des Tanks. Ist er groß genug, damit das Kühlmittel unter Hochdruckbedingungen entweichen kann?

Bei internen (chemischen) Ursachen:

• Prüfen Sie die Konzentration der Kühlflüssigkeit. Wenn die Konzentration hoch ist – mehr als 11-12 % – dann senken Sie sie auf die empfohlenen Werte, um das optimale Gleichgewicht wiederherzustellen.
• Bestimmen Sie die Härte des Kühlmittels (sie sollte über 5 dH liegen). Liegt die Härte des Ausgangswassers und der Kühlmittellösung unter 5 dH, neigen die meisten Flüssigkeiten zur Schaumbildung. Zur Erhöhung der Härte kann ein spezieller Zusatz verwendet werden. Sie können auch ein Kühlmittel verwenden, das für weiches Wasser oder entmineralisiertes Wasser ausgelegt ist.
• Wenn das Kühlmittel mit Reinigungsmitteln verunreinigt ist, kann es erforderlich sein, es durch eine Reinigung und Spülung des Systems zu ersetzen.
• Wenn Ihre Maschinen ein Problem mit der Schaumbildung haben, können Sie einen speziellen Antischaum-Zusatz verwenden, z. B. Antifoam 46 aus dem FUCHS-Programm. Es wird in einer Konzentration von etwa 0,005% dosier

FLÜSSIGKEITEN AUSWÄHLEN, DIE BESTIMMTE ANFORDERUNGEN ERFÜLLEN

“Es gibt auf dem Markt Kühlschmierstoffe, die überhaupt nicht oder nur sehr wenig zum Schäumen neigen, und deren Verwendung das Problem der Schaumbildung löst. Hier sind einige Beispiele:
Moderne Maschinen, in denen kleine Tanks (100-300 l) installiert sind und hohe Drücke auftreten, benötigen Kühlmittel mit geringer Schaumneigung. Solche Produkte im FUCHS-Sortiment sind ausgewählte Artikel aus der ECOCOOL-Linie:
– ECOCOOL VHCM-1 CP
– ECOCOOL S-FC VW
– ECOCOOL MG 22 B

Wird im System eine Mikrofiltration eingesetzt, empfiehlt es sich, Kühlmittel zu verwenden, die keine Antischaummittelzusätze benötigen. Dazu gehören:
– ECOCOOL S-FC VW
– ECOCOOL MG 22 B

Wie Sie sehen, passen die von FUCHS angebotenen Lösungen perfekt zu den Bedürfnissen der Besitzer von modernen Bearbeitungsmaschinen.”