Témata
Zdroj: Biko

Co ovlivňuje čistota obráběcí kapaliny?

Tento článek není plný technických detailů a hodnot. Jeho účelem je upozornit na to, jak čistota chladicí kapaliny v nádrži obráběcího stroje ovlivňuje zdraví a bezpečnost pracovníků ve strojírenských provozech. S tím souvisí i prostor pro zlepšení efektivity procesu výroby a cesta k nalezení nemalých úspor.

Zdeněk Bílek

Je jednatelem Biko, společnosti s ručením omezeným. Strojírenství je pro něj prostě srdeční záležitost. Významným momentem bylo ocenění Zlatou medailí za inovaci Freddy Ecovac CHU na MSV BRNO 2023.

Reklama

Při návštěvách strojírenských firem, zejména obroben, se setkávám s různými provozy. Jsou plné obráběcích strojů od různých značek. Ty jsou poskládané do sestav podle výrobních potřeb, jimiž je třískové obrábění, vrtání a broušení. Provoz takových strojů je nutně doprovázen chlazením místa řezu a toto chlazení je zajištěno vzduchem, řezným olejem nebo vodní emulzí. Současně s tím vzniká olejová mlha, případně emulzní aerosol.

Zlepšení pracovních podmínek obsluhy CNC-stroje

Péči o čistotu pracovního prostředí operátora obráběcího stroje zvládá mnoho firem naprosto skvěle. Jsou však provozy, kde se na tuto součást obráběcího procesu nedbá, a právě pro ně je tento článek určen. Snad si pracovníci těchto provozů uvědomí, jaký prostor pro zlepšení pracovních podmínek obsluhy stroje a jaké možnosti významných úspor jim poskytne to, když se zaměří i na tuto problematiku.

Probublávající povrch emulze uzavřený zbytkovým olejem a nečistotami. (Zdroj: Biko)

Obráběcí kapaliny dodávají renomované firmy. Ty zajišťují vhodný typ této kapaliny pro daný stroj a pro daný druh obrábění. Mají svoje technické specialisty a zde zpravidla není zásadní potíž. Někdy se po dohodě starají o kvalitu obráběcí kapaliny formou fluid managementu.

Kde jsou problémy?

Problém nastává zejména u vodní emulze. Je to tehdy, když se nevěnuje dostatečná pozornost tomu, co se děje v nádrži s obráběcí kapalinou. Někdy mi zůstává „rozum stát“, když vidím obráběcí stroj za spousty milionů a to, co musí jeho obsluha vydržet.

Zbytkový olej uzavře hladinu chladicí emulze. (Zdroj: Biko)

Nepříjemný zápach je průvodní jev kontaminace emulze bakteriemi a někdy i plísněmi. Ty nejen že chladicí emulzi postupně degradují, ale jsou také zásadním způsobem nebezpečné pro zdraví. Při dlouhodobé expozici způsobují ekzémy, alergie a záněty dýchacích cest. Pokašlávání a zarudlé puchýře na rukou tak mohou vést až k pracovní neschopnosti zaměstnance.

Péče o zdravé a bezpečné pracovní prostředí je nedílnou součástí povinností zaměstnavatele. Jak v tomto případě postupovat a podobným případům předcházet?

Reklama
Reklama
Reklama

Bakterie jsou anaerobní organismy, tudíž nemají rády kyslík. Proto je nutné z povrchu emulze v nádrži systematicky a efektivně odstraňovat vrstvu zbytkových olejů. K tomu jsou vhodné různé typy skimmerů, tedy separátorů oleje, nebo odsávání průmyslovým vysavačem. Každá z uvedených technologií svým způsobem pomůže udržet hladinu chladicí emulze čistou a je jen na provozovateli strojového parku, kterou metodu vyhodnotí jako nejvhodnější. Důležité je hlavně její pravidelné a třeba i stálé používání.

Kritický okamžik

Kritickým okamžikem je delší odstavení obráběcího stroje z provozu. Chladicí emulze je pak bez pohybu a v teple. Pokud je povrch hladiny uzavřen vrstvičkou oleje a navíc jsou v nádrži usazeniny (třísky a kaly), vzniká podhoubí pro masivní bujení bakterií a degradaci obsahu nádrže. Co tedy v takovém případě dělat? Vyplatí se zbytkový olej separovat, nádrž vyčerpat a vyčistit, kapalinu přefiltrovat a například v IBC ji provzdušňovat. Při použití vhodných přístrojů lze tento proces zvládnout za několik hodin. Zabrání se tak nemilému setkání se zapáchající a bakteriemi kontaminovanou emulzí, k němuž by došlo po odstávce. Výše zmíněný proces čištění by pak stejně musel proběhnout, a navíc by byl doprovázen kontaktem pracovníků s namnoženými bakteriemi, ohrožujícími jejich zdraví. Nádrž obráběcího stroje, hadice, kanálky a trysky je před napuštěním nové chladicí emulze nutné dezinfikovat a propláchnout.

Investovat do zdraví zaměstnanců a bezpečnosti na pracovišti se dlouhodobě vyplatí. Je to doprovázeno jejich spokojeností a vědomím, že si vedení firmy váží zaměstnanců jako partnerů při dosahování úspěšného výsledku strojírenské firmy a že o ně pečuje.

Často vidím ukázky zařízení před čištěním a po něm. To, co je deklarováno jako stav před čištěním, nevzniklo za den ani za týden a dlouhodobé znečištění náplně v nádrži obráběcího stroje vede k ohrožení zdraví operátora. V této souvislosti jsou běžné i prostoje způsobené ucpáním cest pro chladicí emulzi. Z toho vyplývají ztráty při výrobě a snížení životnosti obráběcích nástrojů. Dokonale vyčištěná a dezinfikovaná nádrž a čisté cesty chladicí kapaliny jsou prvním a důležitým krokem ke zlepšení. Stabilní čistotu chladicí emulze je však vhodné udržovat průběžně.

Bakteriální „houbová polévka“ nemůže plnit svou funkci chladicí emulze. (Zdroj: Biko)

Dalším místem pro rozvoj a bujení bakterií jsou usazeniny v nádrži – třísky a kaly. Usazeniny zvětšují povrch, na kterém se bakterie množí. Také akumulují teplo a zvyšují tak teplotu chladicí kapaliny, což je pro bakterie další výhoda. Je zřejmé, že k jejich usazování dochází během procesu obrábění různou měrou, a to v závislosti na typu a konstrukci obráběcího stroje. Tam, kde se třísky a kaly shromažďují, je nutné je – nejlépe pravidelně – odstraňovat.

Jak udržovat kapalinu a pracoviště čisté?

K tomu slouží průmyslové vysavače s filtrací. Ty vrací čistou chladicí kapalinu zpět. Jsou typy, které takto fungují i průběžně a bez nutnosti provoz obráběcího stroje přerušit. Dokonce jsou i v provedení s automatickým přepínáním mezi sáním a vypouštěním. Fungují tak bez nutnosti manuálního přepínání obsluhou a zvládnou přefiltrovat více než 2 000 litrů kapaliny za hodinu. Vysavače s filtrací chladicí emulzi současně prokysličují a díky filtraci může kapalina dosáhnout čistoty až 5 mikronů.

Reklama

K udržování čistoty obráběcí kapaliny slouží i vynášení třísek a kalů přes pásový filtr. Ten bývá stabilní součástí sestavy obráběcího stroje nebo může být i mobilní. Tento systém pracuje převážně průběžně, současně s provozem obrábění, a zabraňuje zanesení čerpadel, rozvodů chlazení a nádrže obráběcího stroje mechanickými usazeninami.

K odstranění kovových částic a kalů slouží také různé magnetické separátory. Jejich konstrukce umožňuje průběžnou separaci průtokem přes ponořené magnety. Jejich výhodou je to, že zachycují i ty nejmenší částice. Nevýhodou je jejich použití jen pro magnetické kovy.

V nádrži obráběcích strojů se často hromadí třísky. (Zdroj: Biko)

Neméně významné je také zachycení a odvádění mlhy – aerosolu, který při obrábění vzniká. Mikrokapénky chladicí emulze a její odpařování vlivem vysokých teplot při procesu obrábění tvoří olejové výpary. Nejsou-li tyto výpary zachyceny výkonným odlučovačem, usazují se na stěnách a podlaze výrobní haly. Co je však nejzávažnější, aerosol dýchají zaměstnanci, kteří stroje obsluhují. Dochází tak někdy i k závažnému poškození dýchacích cest a k těžkým alergiím. Zaměstnanec vlastně nemůže v tomto prostoru nadále pracovat. Stává se, že aerosol pronikne i do prostoru skladu a kanceláří a že se tak omezí celkový chod firmy.

Péče o čistotu obráběcí kapaliny a pracovního prostředí

Pečovat o čistotu obráběcí kapaliny a pracovního prostředí se vyplatí! Ochráníte tak významným způsobem zdraví operátorů a zároveň dosáhnete zřetelných úspor. Prodloužení životnosti obráběcí kapaliny a řezných nástrojů je doprovázeno bezproblémovým chodem obráběcího stroje (bez poruch a odstávek).

Při výpočtu návratnosti investice do zařízení (separátorů, průmyslových vysavačů, pásových filtrů nebo magnetických separátorů) zlepšujících čistotu obráběcí kapaliny jsem v konkrétních případech dosáhl ROI od 6 do 14 měsíců. Tak to přece stojí za to!

Související články
Průmyslové vysavače dodávané na míru

Rodinná společnost Biko je od roku 2006 distributorem a autorizovaným servisem britské firmy Freddy Products pro Českou republiku a Slovenskou republiku. Během té doby si průmyslové vysavače Freddy postupně získaly oblibu u strojírenských firem v Česku i na Slovensku. Tyto stroje používají velké i menší provozy, každý s trochu odlišnou sestavou obráběcích strojů a s poněkud jiným druhem výroby.

Nová koncepce dvoupotrubních centrálních mazacích systémů

Oproti jiným typům ztrátových centrálních mazacích systémů, dále jen CMS, mají dvoupotrubní mazací systémy zásadní přednost v tom, že dávkovače jsou plněny novým mazivem přetlakově. To je předpoklad pro spolehlivé mazání strojů a strojních zařízení.

Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Související články
Čerpání a filtrace obráběcích kapalin

Čerpání a filtrace obráběcích kapalin jsou nedílnou součástí obráběcího procesu. Každé CNC má systém chlazení obráběcích nástrojů. Princip chlazení je založen na vodní emulzi nebo řezném oleji, které jsou pod tlakem z nádrže dopravovány čerpadly do prostoru obrábění.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Mycí stůl pro biologické čištění součástí

Pro ekologické čištění strojních dílů jsou nabízeny mycí stoly, které čistí na biologické bázi. V jakých případech jsou tyto stoly na mytí součástek vhodné? Co dokážou? A co nedokážou?

Vlastnosti moderních plastických maziv

Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější technické parametry mazání – lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku a vodě, účinnější ochranu proti korozi a stálý výkon jak při vysokých, tak nízkých teplotách.

Výzvy při lisování hliníku

Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv automobilovém průmyslu, musí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musí být pečlivě zváženy.

MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

Dvoupotrubní dávkovače v systémech mazání

Dávkovače pro dvoupotrubní centrální mazací systémy (CMS) mohou být dvoukomorové nebo jednokomorové. V obou případech má schéma zapojení svá specifika a určité přednosti i nevýhody. V tomto článku se věnujeme novým způsobům zapojení, jež dokážou některé nevýhody eliminovat a za rozumnou cenu zajistit spolehlivé mazání strojů.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Facelift pro staré stroje

Opravy a modernizace starých strojů s využitím současných technologií tak, aby jejich užitná hodnota byla posléze srovnatelná s novým strojem. To je náplň práce 35členného týmu společnosti Fermat Pressl, která sídlí v romanticky industriální budově v Rokycanech. Jejich práce by se dala přirovnat k plastické chirurgii u lidí, výsledek je však rozhodně trvanlivější i užitečnější. Na podrobnosti jsme se zeptali Ing. Vojtěcha Vlka, jednatele společnosti.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

Transparentní továrna usnadňuje přístup k datům z výroby

Před pěti lety prošel vrchlabský závod Škoda Auto kompletní proměnou z výroby automobilů na výrobu high-tech automatické dvouspojkové převodovky DSG. Samozřejmě musel být vymyšlen zcela nový layout všech jednotlivých výrobních úseků, důkladně byl navržen tok materiálu až do posledního centimetru a myšleno bylo již od počátku také na přicházející digitalizaci a éru Průmyslu 4.0. Postupné zavádění prvků moderní výroby později pomohlo k vyšší efektivitě. Dnes se namísto původního 1 000 převodovek denně vyrábí více než dvojnásobek.

EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit