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Filtration von Kühlschmierstoffen: Unverzichtbar bei der Zerspanung?

Jan Hammermann
Leiter BU, Machine Fluid Filtration Division // 19 Dez. 2023
Mit zwei über Jahrzehnten Erfahrung in der Maschinenbauindustrie hat Jan erfolgreich Führungsfunktionen in der Produktion, im technischen Management und im Vertrieb durchlaufen.

In der komplexen Welt der Metallverarbeitung sind Präzision und Effizienz von allergrößter Bedeutung. Die Filtration der eingesetzten Kühlschmierstoffe ist ein wesentlicher, jedoch oftmals unbeachteter Aspekt, der diese Ziele erheblich beeinflusst. Dieser Artikel befasst sich mit der Bedeutung der Filtration bei der Metallverarbeitung und ihrer unverzichtbaren Rolle während des Bearbeitungsverfahrens.

Die Filtration verstehen

Worum handelt es sich bei der KSS-Filtration?

Die Filtration der Kühlschmierstoffe umfasst die Entfernung von Schadstoffen und Parttikeln aus  Emulsionen und Schneidölen, sowie die Sicherstellung ihrer Funktion bezüglich der Kühlung und der Schmierung.Verunreinigungen, wie abrasive Metallpartikel, beeintzrächtigen nicht nur die Prozessqualität, sondern reduzieren die Lebenszeit des Werkzeugs sowie wesentlicher Anlagenkomponenten wie Drehverteiler und Pumpen. Dadurch können hohe Wartungskosten anfallen.

Arten von Verunreinigungen und Kontaminationen

Kontaminationen sind neben Spänen Abrieb besonders auch von mikrobiologischer Natur. Chemische Verunreinigungen, Fremdöle, Staub und Schmutz beeinträchtigen zu dem den Prozess, was sich auf die Leistung, und sich negativ auf die Effizienz des gesamten Zerspanungsprozesses auswirkt. Verlässliche Filtrationssysteme schützen die Gesundheit von Maschinenbedienern, stellen die Langlebigkeit der Ausrüstung wie auch die Gesamtqualität der Metallverarbeitung sicher.

Die Rolle der Filtration bei der Metallverarbeitung

Filtrationssysteme spielen eine entscheidende Rolle für die Erhaltung von sauberen, effizienten und sicheren Schneidflüssigkeiten. Abgesehen von der Sicherstellung von Langlebigkeit und Präzision schützt eine effektive Filtration vor nachteiligen wirtschaftlichen Folgen. Eine unzureichende Filtration kann zu schwerwiegenden Schäden an CNC-Maschinen und Werkzeugen führen, was wiederum kostspielige Reparaturen und eine erhebliche Einbuße in der Produktivität zur Folge hat.

Vorteile der Schneidflüssigkeitsfiltration

Verlängerung der Lebensdauer aller Komponenten im Kontakt mit Kühlschmierstoffen

Verschmutzte Schneidflüssigkeiten können die Abnutzung von Werkzeugen beschleunigen, was häufige Austauschvorgänge erforderlich macht. Die Implementierung eines Filtrationssystems für Schneidflüssigkeiten trägt dazu bei, die Lebensdauer dieser Komponenten zu verlängern, indem sie gleichzeitig Ausfallzeiten und Kosten für den Austausch erheblich reduziert. Dies führt zu einer Steigerung der operativen Effizienz und hat positive Auswirkungen auf Ihre Bilanz. Ein robustes Filtrationssystem schützt die Sicherheit der Maschinenbediener, indem es Abnutzung an Spindel und Werkzeugen verhindert und die Langlebigkeit der Ausrüstung in der Metallverarbeitung bewahrt.

Verbesserung der Verarbeitungspräzision durch saubere Schneidflüssigkeiten

Die Verwendung von sauberen Schneidflüssigkeiten trägt maßgeblich zu einer reibungsloseren und präziseren Bearbeitung bei. Durch die Eliminierung von Verschmutzungen wird die Reibung und Abnutzung an Schneidwerkzeugen reduziert, was wiederum zu hochwertigen Produkten und einer Minimierung von Ausschuss führt. Diese Maßnahme nicht nur kostensparend, sondern stärkt auch Ihren Ruf als führender Hersteller von Metallteilen. Zusätzlich verhindert die Entfernung von Unreinheiten in den Schneidflüssigkeiten mögliche Schäden am Endprodukt, wodurch Präzision und Einhaltung von Spezifikationen gewährleistet werden.

Kosteneinsparung

Eine CNC-Maschine kann je nach Größe problemlos über einen Tank mit 1000 Litern Emulsion verfügen. Neben diesen direkten Kosten für den Wechsel der des Kühlschmierstoffs kommen jedoch noch Kosten für Reinigung selbst und die Entsorgung des alten KSS.

Aber auch im Hinblick auf teure Komponenten wie Drehverteiler und Pumpen ist die KSS-Filtration von entscheidender Bedeutung, da abrasive schlecht gefilterte Schneidflüssigkeiten zu erheblichen Verschleiß führen kann. Durch die Implementierung einer hochwertigen Tiefenfiltration wird der Bedarf für häufige Auswechslungen dieser kostspieligen Komponenten erheblich reduziert.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen einer unzureichenden Filtration, die zu Schäden an Komponenten führt, sind also gravierend. Reparaturen oder der Ersatz stellen nicht nur erhebliche Kosten dar, sondern führen auch zu unerwarteten Ausfallzeiten, die die Produktivität beeinträchtigen.

Eine hochqualitative Filtration dient somit nicht nur als Maßnahme zur Steigerung der operativen Effizienz, sondern auch als strategische Investition, die langfristige Kosteneinsparungen und eine nachhaltige wirtschaftliche Tragfähigkeit ermöglicht.

Auswirkungen auf die Umwelt

Effiziente Filtrationssysteme unterstützen die Nachhaltigkeit der des Prozesses hin zu einer umweltfreundlicheren . Über die regulatorische Einhaltung der Vorgaben des Gesundheitsschutzes hinaus, sprechen besonders die Umweltaspekte für eine Filtration. Aber auch die Abfallentsorgung, wie zb. bei der Verwendung von Papierbettfiltern  muss in Betracht gezogen werden

Effiziente Filtrationssysteme sind somit ein Schlüsselelement für Unternehmen, die ihre Aktivitäten auf umweltfreundliche Weise gestalten und gleichzeitig wirtschaftliche Vorteile erzielen möchten.

Vergleich der Filtrationsmethoden

Die Auswahl der optimalen Filtrationsmethode ist bei der Metallverarbeitung von entscheidender Bedeutung. Lassen Sie uns einige wichtige Optionen erkunden:

1. Papierbettfilter:

Vorteile: Wirksam beim Einfangen von größeren Partikeln, geringe Erstinvestition.

Nachteile: Häufige Auswechslung des Filterbandes erforderlich. Hohe Kosten für die Abfallbeseitigung. Begrenzte Effizienz bei der Entfernung von Feinpartikeln, empfänglich für das Wachstum von Bakterien und Pilzen.

2. Medienfilter:

Vorteile: Vielseitig nutzbar bei verschiedenen Schadstoffen, längere Lebensspanne, anpassbar.

Nachteile: Hohe Erstinvestition, kann eine qualifizierte Wartung erforderlich machen, Zerfall des Mediums im Laufe der Zeit, Probleme mit der chemischen Verträglichkeit, großer Fußabdruck, Empfänglichkeit für biologisches Wachstum.

3. Spin Klin™-Scheibenfilter:

Vorteile: Hohe Filtrationseffizienz, keine Verbrauchsmaterialien/Entsorgungen, automatischer Reinigungsmechanismus mit dauerhafter Filtration, effizient bei großen Mengen, beständig, geringere Wartung, kompaktes Design, für die Filtration aller Arten von Metallverarbeitungsverschmutzungen geeignet, einschließlich Kunststoff und Verbundstoffe.

Nachteile: Mittlere Erstinvestition.

4. Hydrozyklonseparatoren

Vorteile: Effiziente Entfernung von schwereren Partikeln, dauerhafter Betrieb, minimale Wartung, kompaktes Design, für ätzende Materialien geeignet.

Nachteile: Begrenzte Filtration von Feinpartikeln, empfindliche Fluktuationen bei der Fließrate, unregelmäßig geformte Partikeln können nicht getrennt werden, eventuell zusätzliche Filtrationsschritte erforderlich.

Bei der Auswahl der besten Filtrationsmethode für Ihre Anwendung sollten Sie Ihre spezifischen Metallbearbeitungsanforderungen, Ihr Budget, Ihre Investitions/Betriebskosten und Wartungsmöglichkeiten berücksichtigen.

Wartung und Optimierung von Filtrationssystemen

  • Routinewartungspraktiken

Die routinemäßige Wartung variiert je nach Filtrationsmethode und unterstreicht die Wichtigkeit einer einfach durchführbaren Instandhaltung. Es ist entscheidend, Einwegprodukte zu minimieren und die laufenden Kosten für Handhabung, Wartung und Betrieb zu reduzieren. Durch kontinuierliche Verbesserungen, die auf Bewertungen und Anpassungen basieren, wird eine gleichbleibende Leistung sichergestellt und die Lebensdauer des gesamten Systems verlängert.

  • Ständige Verbesserung für bessere Ergebnisseustainable

Die Verbesserung Ihres Filtrationssystems ist ein kontinuierlicher Prozess. Durch die regelmäßige Überprüfung der Leistung, die Kontrolle der Qualität des KSS und die Implementierung von Anpassungen bei Bedarf, können Sie sicherstellen, dass Ihr Filtrationssystem stets optimale Ergebnisse erzielt.

Diese Verpflichtung zur kontinuierlichen Verbesserung steigert die Effizienz, reduziert Kosten und gewährleistet die Einhaltung hoher Qualitätsstandards in Ihren metallverarbeitenden Tätigkeiten.

Nachhaltigkeit bei der Metallverarbeitungsfiltration

  • Auswirkungen auf die Umwelt und Einhaltung

Die Einhaltung von Umweltschutzbestimmungen ist entscheidend, und nachhaltige Filtrationsverfahren tragen dazu bei, den CO2-Fußabdruck in der Metallverarbeitung zu reduzieren. Durch die eine deutlich verlängerte Lebensdauer der Kühlschmierstoffe und eine verantwortungsbewusste Abfallentsorgung wird deutlich, dass die Anpassung der Metallverarbeitungsprozesse im Sinne der Umweltverantwortung mit einer nachhaltigen Fertigung einher geht.

  • Nachhaltige Prozesse bei der Metallverarbeitung

Es gibt verschiedene nachhaltige Ansätze in der Metallverarbeitung. Filter können in den Prozess integriert werden, aber auch als Fluid-Pflege parallel integriert werden. Durch die Integration von Tiefenfiltern mit verlässlicher Filtrationsqualität kann auf eine weitere Filtration mit sog. Polizeifiltern unter Umständen komplett verzichtet werden.

  • Die Zukunft der Filtration in einer umweltbewussteren Branche

Mit dem zunehmenden Fokus auf Nachhaltigkeit gewinnt auch die Entwicklung im Bereich der Filtration in der Metallverarbeitung an Bedeutung. Fortschrittliche Technologien und innovative Lösungen versprechen nicht nur eine geringere Umweltauswirkung, sondern auch eine gesteigerte Effizienz. Unternehmen, die mit diesen Entwicklungen Schritt halten, werden ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken und sich als Marktführer in der umweltbewussten Fertigung positionieren können.

Zusammenfassung

In der komplexen Welt der Metallverarbeitung spielt die Filtration von Schneidflüssigkeiten eine zentrale Rolle für Präzision und Effizienz. Ein herausragendes Beispiel für ein robustes Filtrationssystem in diesem Kontext ist der ECO Flow 2.0 von Amiad, der durch seine fortschrittlichen Eigenschaften die Anforderungen dieser Branche erfüllt.

Der ECO Flow 2.0 bietet nicht nur automatische Rückspülung binnen Sekunden durch leicht zu reinigende Polymerscheiben, sondern auch ein konstruktionsbedingtes Rückspülprinzip der sich öffnenden Scheiben, welches Verstopfungen unmöglich macht. Die Tiefenfiltration des Systems ermöglicht die effektive Entfernung selbst kleinster Partikel aus dem KSS, was zu einer verbesserten Qualität und einer verlängerten Lebensdauer der Komponenten führt.

Weiterhin wird der Bedarf an Einmalartikeln wie Kartuschen oder Filterbändern eliminiert. Das trägt nicht nur zu erheblichen Kosteneinsparungen bei, sondern reduziert auch den Abfall, was wiederum die Umweltverantwortung in der Metallverarbeitung fördert. Mit seinem minimalen Platzbedarf ist der ECO Flow 2.0 eine platzsparende Lösung, die sich nahtlos in Produktionsanlagen integrieren lässt.

Dieser Artikel hebt die strategische Relevanz hervor, stets auf dem neuesten Stand der Filtrationstechnologien zu bleiben, um die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken. Die Wahl fortschrittlicher Filtrationssysteme, wie dem ECO Flow 2.0 positioniert ihr Unternehmen auch als Vorreiter in einer umweltbewussten Metallverarbeitung.

Die Offenheit für Innovationen auf wirtschaftlicher und ökologischer Ebene unterstreicht das Streben nach erstklassiger Leistung und verantwortungsbewusster Unternehmensführung. Sie verdeutlicht, dass Effizienz und Umweltverantwortung keine gegensätzlichen Ziele sind, sondern gemeinsam eine nachhaltige und zukunftsorientierte Metallverarbeitung ermöglichen.