Témata
Reklama

Vliv čistoty na kvalitu i ostatní vlastnosti obráběcích kapalin

Kde můžeme rychle odhalit rezervy při používání obráběcích kapalin ve výrobě?

Při třískovém obrábění jsou používány vodou ředitelné obráběcí kapaliny, tradičně označované jako emulze, přestože se v některých případech jedná o směsi či roztoky. Rezervy pochopitelně najdeme všude tam, kde cokoliv neděláme efektivně. Při hospodaření s emulzemi se nám obvykle nabízí výrazná úspora nákladů v oblasti jejich ošetřování. Stačí jen zavést důslednou kontrolu nejen jejich vlastností z odebraného vzorku při hladině, ale zaznamenávat také obsah nečistot v nádržích, termíny čištění systému obsluhou a porovnávat vývoj životnosti emulze, spotřebu a náklady na likvidaci emulze, na údržbu a opravy stroje. Přitom mimo snížení přímých nákladů na emulzi dosáhneme současně i výrazného snížení souvisejících výrobních nákladů. Dalším přínosem je zlepšení podmínek provozu emulzí a tak jejich ekonomičtější i ekologičtější využití.
Reklama
Reklama
Reklama

Zmiňujete se o ekologii. Občas se setkáváme v provozech s charakteristickým zápachem z emulze. Jak to ve skutečnosti je?

Ve skutečnosti za to vždy může lidský faktor. Jednou proto, že byl obráběcí stroj již při konstrukci a výrobě navržen s nevyhovujícím oběhovým systémem. Podruhé, že obsluha stroje tento systém ošetřuje nedostatečně anebo vůbec. Potřetí, že někdo z různých důvodů rozhodne o používání nevhodné technologické kapaliny. Samozřejmě že žádná emulze při procesu třískového obrábění není zcela bez zápachu, vzhledem k jejímu namáhání vysokými teplotami v oblasti řezu.
Každému je však jasné, že hromadí-li se v oběhovém systému nečistoty v nepřístupných místech nádrží, v kanálcích, v nevhodně umístěných a vedených hadicích, sedimentují-li třísky proto, že protéká kapalina malou rychlostí, ucpávají-li nečistoty filtr s nedostatečnou kapacitou, navíc zalepený úkapovými oleji, není-li systém vybaven kontinuálním odlučováním nečistot a olejů, pak vznikají ohniska vhodná pro růst mikroorganismů a tím vývin intenzivně páchnoucích plynů. Není-li systém ošetřován, čištěn, zbavován nečistot, ba dokonce jsou-li do systému nečistoty z nedbalosti či dokonce záměrně přidávány, pak nepomůže ani nejvýkonnější kapalina.
Samozřejmě i naopak - ani největší péče neudrží dlouhodobě v provozuschopném stavu nevhodně zvolenou kapalinu, nedostačující svými parametry náročným podmínkám obrábění. Přitom zápach je jen jedním z mnoha projevů špatného hospodaření s emulzí.

Odkud se berou mikroorganismy v emulzích?

Z okolí. Především z vody a ze vzduchu. Dostávají se do strojů s nečistou užitkovou vodou při doplňování a přípravě emulze, s prachem zvířeným ve vzduchu, který vždy obsahuje mikroskopické organické částečky, spory a živé mikroorganismy. Podívejte se, jaká je mnohdy čistota používaných kbelíků, hadic, lopat a ostatních pomůcek.
I zdánlivě čistá podlaha, pravidelně "stíraná" mokrým hadrem, je semeništěm mikroorganismů. Jen si vzpomeňte na drobty z jídla smetené na zem, na lepivé podlahy v jídelnách, na zaprášené cesty v areálech podniků, na trus ptáků a drobných zvířat. Odtud se na botách pracovníků a kolech vozidel prach s mikroorganismy dostává na podlahu hal. Tam se mokrým hadrem z kouta do kouta roztírá a pravidelně "oživuje" vodou, ve které, obvykle z úsporných důvodů nebo z nedbalosti obsluhy, nebývá dostatečná dávka desinfekčních prostředků. Takový "chov bakterií" je někdy úspěšnější než pěstování kultur v biologické laboratoři.
Další cesta je ještě razantnější - přímá cesta organických zbytků do emulzí. Vyléváme tam zbytky limonád, ne-li piva, otřepeme drobky jídla, odhodíme papír od svačiny do třísek, přes které protéká emulze. A co takhle odplivnout si, nebo dokonce vykonat lidskou potřebu? Ani tyto případy nejsou výjimkou.
Také nápadné, opakující se zahnívání emulzí v závislosti na ročním období bylo již dávno vyjádřeno termínem "švestkové období". Zvýšený obsah bakterií v ovzduší, způsobený zráním a tedy i zahníváním různých plodů, se s určitým zpožděním projevuje i v napadení emulzí. Stejně tak lze vysledovat i určitou, podstatně menší závislost oslabení odolnosti emulzí na šířících se epidemiích.
Jen zcela ojediněle mohou mikroorganismy pocházet z vlastních koncentrátů emulzí. Ty totiž obsahují obvykle dávku přísad omezujících nebo přímo zabraňujících růstu mikroorganismů všech možných druhů - od bakterií, kvasinek, plísní až po houby. Pokud tedy nedojde ke znehodnocení koncentrátů při skladování a přepravě, pak je ve většině těchto produktů množení bakterií prakticky vyloučeno.

Jak se mikroorganismy v emulzi projevují?

Mnoha způsoby. Jejich vliv na celý systém připomíná "trojského koně". Nejprve rostou omezeně, nenápadně a emulze se zdá být v pořádku. Zpočátku je emulze čerstvá, systém byl před jejím naplněním alespoň zčásti vyčištěn, proto je účinnost antibakteriálních mechanismů v emulzi výrazná. Emulze dokonce voní, což často ukolébá obsluhu až k zanedbání pravidelné péče. Proč by také hledali v takové "dobré" emulzi nějaké nečistoty na dně nádrže. Když je rozvíří, emulze se zakalí, a pak nevypadá tak světlá, lehce probarvená. Navíc by se jimi zanášel filtr a oni by jej museli čistit.
A tak se nečistoty hromadí. V skrytu, zákeřně, bez vnějších příznaků. Zvyšující se podíl nečistot tak "unavuje" obranný systém emulze a dochází ke zrychlujícímu se růstu mikroorganismů. Cirkus obvykle začínají anaerobní bakterie, kterým vyhovuje i to, že se na hladině objeví slabounká vrstvička neemulgovaného oleje, který brání pronikání kyslíku do emulze. Podle podmínek tak probíhá obvykle růst bakterií nejprve poznenáhlu, to dokud je emulze čerstvá a dokáže růst ubrzdit. Po vyčerpání většiny obranných látek emulzního koncentrátu dojde k urychlování růstu mikroorganismů. Zanedbáme-li i nadále péči, pak obvykle v době od čtyř do šesti týdnů dojde postupně k odumírání mikroorganismů a často k sedimentaci této organické odumřelé hmoty společně s ostatními nečistotami. Tak vznikají ohniska, či dokonce mohutné vrstvy bahna v nádržích, kde tato odumírající organická hmota způsobuje vývin plynů, tak dobře známých jako zápach zahnívající emulze.
Mikroorganismy jsou tak v pozadí vzniku nerovnováhy řady požadovaných vlastností emulzí, čehož důsledkem je poškození některých těsnicích materiálů, elektrokabelů, plastů, ochranných nátěrů, dále snížení ochranné schopnosti emulze proti korozi, ba dokonce přímo korozivnost emulze. Mikroorganismy v řadě případů mohou společně s nevhodnými úkapovými oleji za zalepování vodicích ploch a zanášení filtrů.
Samozřejmě nesmíme zapomínat na působení mikroorganismů, tedy bakterií, plísní, kvasinek a hub, na lidské zdraví. A to nejen na pokožku a sliznice.

Můžeme mikroorganismy hubit?

Samozřejmě můžeme použít řadu osvědčených metod a prostředků pro hubení množících se mikroorganismů - od tradičního provzdušňování, které zvýšeným přístupem kyslíku omezuje spontánnost jejich růstu přes desinfekci emulzí pasterizací teplem nebo infrazářením až po mikrofiltraci či ultrafiltraci u nejjemnějších emulzí a roztoků.
Můžeme přidávat desinfekční prostředky. Výběr činidla odsouhlasíme s dodavatelem koncentrátu obráběcí kapaliny, protože jedině ten může rozhodnout a nést odpovědnost za případné nežádoucí reakce. Vždy si však musíme být sami vědomi toho, že těmito přídavky zvyšujeme obsah látek, které zvláště v určité kombinaci mohou naopak snížit některé užitné vlastnosti emulzí, či být dokonce nebezpečné pro obsluhu. Nelze je tak přidávat neomezeně.

Hygiena prostředí je tedy pro životnost emulzí rozhodující?

Ano. Zcela jednoznačně lze tvrdit, že investice jedné koruny do prevence, tedy do čistoty prostředí a emulzních systémů, vyváží investici v částce až 10 korun nutnou na odstraňování následků zanedbání této prevence. Neznamená to však, že na prevenci budeme počítat méně financí než dosud, pouze se zaměříme na financování zefektivnění technologie preventivního ošetřování těchto kapalin.
Počáteční vyšší náklady jsou spojeny s pořízením čisticích mechanismů, s důkladným vyčištěním dlouholetých úsad ze strojů a se zavedením pořádku na pracovištích. Při důsledné kontrole obsluhy i údržby se však tyto náklady již neopakují. Naopak, postupně se projeví výrazné snížení nákladů na opravy, na ztráty způsobené odstávkami či zmetkovitostí, zvýší se kvalita produkce, sníží se nemocnost obsluhy, sníží se spotřeba energií apod. Už jen polovina získaných výhod stojí za to udržovat čistotu a pořádek.
Je dobré si přitom uvědomit, že psychická zátěž na řídicí pracovníky je v obou případech srovnatelná. Vždy musíme nařizovat nepopulární práce. Při prevenci je nám alespoň odměnou dlouhodobě čisté prostředí.

A jak se prevence projevuje ve spotřebě emulzí?

Spotřeba emulzí je především závislá na typu výroby. Každý si dovede porovnat ztráty emulze výnosem na hrubých třískách, oproti ztrátám v jemném obrusu nasátém emulzí.
Nelze tedy zcela obecně tvrdit, že se prevencí výrazně sníží spotřeba emulzí. Namísto spotřeby velkých dávek čerstvé emulze pro častou výměnu budeme však průběžně spotřebovávat jen malá množství na doplňování. Potvrzením tohoto je skutečnost, že nejvýznamnější dodavatelé emulzních koncentrátů prosazují zvýšenou péči o čistotu emulzí, přestože tyto požadavky zpočátku nezvyšují jejich popularitu u obsluhy strojů.
Lze však doložit, že preventivní péčí o emulze obvykle snížíme náklady na její likvidaci. Namísto likvidace celých objemů emulze i s kalem, půjde do odpadu pouze zahuštěný kal. Důsledkem je relativní prodloužení životnosti kapalin.
Můžeme si znovu připomenout, že velmi výrazným přínosem je stabilita kvality obráběcího procesu, zvýšení životnosti nástrojů a snížení opotřebení strojů. Přínosem přece není jen snížení spotřeby emulzí, přínosem je především "optimální využití jejich vlastností a maximální využití jejich hodnoty".
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 21128
Datum: 13. 11. 2002
Rubrika: Trendy / Průmyslové kapaliny
Autor:
Firmy
Související články
Maziva pro potravinářský průmysl

Společnost Fuchs vyrábí oleje a maziva už více než 85 let – pro téměř všechny aplikace a odvětví. S více než sto tisíci zákazníky a padesáti společnostmi po celém světě je Fuchs předním světovým nezávislým výrobcem olejů a maziv.

Nanoaditivace lubrikantů

Využití nanomaziv v moderních technologiích zaznamenává výrazný pokrok. Nanomazivo je nový prostředek skládající se z částic o velikosti nanometrů rozptýlených v základním mazivu. Použití nanoaditiv ve formě nanočástic má vysokou účinnost z důvodu jejich vysoké chemické a biologické aktivity. Aditivace maziv nanočásticemi je jednou z možných cest k řešení problémů s likvidací bakterií a tím zlepšení biologické, chemické a technologické stability procesních kapalin. V článku je sledován vliv aditivace lubrikantů nanočásticemi oxidu křemičitého (SiO2) na součinitel tření a opotřebení.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Čistící síla pro hydraulické systémy

Majitelé podniků a provozovatelé strojů neustále hledají nové způsoby, jak zefektivnit produktivitu výroby a zvýšit svou konkurenceschopnost. Údržba hydraulických zařízení se však stále více potýká se znečištěním hydraulického systému kaly a usazeninami. Tyto usazeniny snižují efektivitu práce strojů, způsobují zbytečné prostoje a snižují celkovou produktivitu práce a navyšují celkové náklady.

Vynález bezolejového technologického maziva

Před 35 lety v klidné ulici v Evanstonu (USA) vyvinul Art Dampts vůbec první vysoce výkonné bezolejové mazivo pro lisování kovů. Pan Dampts strávil většinu své kariéry ve výzkumném centru IRMCO, které nyní nese jeho jméno.

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.

Servisní zásah zabránil odstávce kulového mlýnu

I při poruše klíčového zařízení pro zpracování suroviny lze díky použití opravného mazání zabránit přerušení výroby a s tím spojeným ztrátám.

Plastické mazivo pro vysoce zatížená ložiska

Plastická maziva typu Total Ceran využívají moderní typ zpevňovadla na bázi modifikovaného kalciumsulfonátového komplexu.

Filtrace kapalin odstředivou silou

Firma technology-support, s. r. o., výhradní zástupce renomovaného výrobce vysokotlakých chladicích systémů ChipBlaster, nyní nabízí pod obchodním názvem CentraBlast filtrační čerpadla na bázi odstředivky.

Oleje pro operace lisování

Lze i dnes výrazně snížit náklady a zvýšit produktivitu při tváření kovů za studena? Proces tváření za studena je doprovázen třením, proto je nutné použít mazivo, které zabraňuje zadírání nástrojů. Tím se sníží deformační odpor a zvýší kvalita povrchu tvářeného dílu. Srovnáme-li spotřebu klasických olejů při lisování s ekologickými oleji, pak oleje řady Luba a Solester na bázi rostlinných esterů a polymerů, vyvinuté společností Molydal, vykazují nižší množství spotřebovaného oleje na vylisování stejného výlisku, prodlužují životnost lisovacích nástrojů, neobsahují žádné nebezpečné látky a jsou snadno odstranitelné. Při jejich výrobě se používají látky z obnovitelných přírodních zdrojů.

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?

Elektroizolační oleje

Elektroizolační oleje nebo též transformátorové oleje se používají do výkonných transformátorů, kde plní chladicí a izolační funkci. Můžeme se tedy setkat s transformátory, které jsou chlazeny vzduchem (malé transformátory), s velkými transformátory chlazenými olejem nebo s transformátory bez olejové náplně (vinutí je zalito v izolační pryskyřici).

Kompaktní trubkový výměník tepla s lamelami

Trubkový výměník s lamelami na straně oleje je optimální pro chlazení oleje v mazacích nebo hydraulických agregátech. Je velmi kompaktní, vysoce účinný, spolehlivý a s výborným poměrem výkonu a ceny.

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