Grindaix: Der Kühlschmierstoff-Filtrations-Prüfer
Coolant Audit F im Fokus
In der spanenden und umformenden Industrie ist der Einsatz von Kühlschmierstoffen meist unerlässlich. Kühlschmierstoffe erfüllen dabei unterschiedliche Aufgaben, sie kühlen und schmieren den Zerspanungsprozess und schützen damit Bauteil und Werkzeug vor thermischer Schädigung. Insgesamt tragen sie also dazu bei, dass die Bearbeitungsprozesse robust und produktiv ablaufen sowie die gefertigten Produkte die an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Damit dies so bleibt ist Pflege nötig. Das Coolant Audit F der Grindaix GmbH sagt, was wann nötig ist.
Um in der Fertigung gleichbleibend gute Ergebnisse zu erzielen, müssen KSS aufbereitet werden. Den größten Teil der Kühlschmierstoffaufbereitung übernehmen Verfahren der KSS-Filtration. Bei der KSS-Filtration werden Schmutzstoffe aus dem KSS getrennt und dem KSS-Kreislauf entzogen. Die KSS-Filtration ist damit in erster Linie zuständig für die Gewährleistung einer möglichst gleichbleibenden KSS-Reinheit. Ohne KSS-Filtration sind die KSS nach nur wenigen Prozessdurchläufen so verschmutzt, dass ein stabiler Prozess nicht mehr möglich ist.
Für die KSS-Filtration wird in der Praxis eine Vielzahl von Anlagen angeboten, die sich zum Teil in Funktionsprinzip und Bauweise erheblich voneinander unterscheiden. Für die an der Auswahl beteiligten Parteien eines Unternehmens ist es damit unumgänglich, sich vor der Anschaffung einer KSS-Filtrationsanlage sehr eingehend mit dem Auswahlprozess zu beschäftigen. KSS-Filtrationsanlagen sind hinsichtlich ihrer Funktion von einer noch größeren Vielzahl an technischen Einflussgrößen abhängig, deren Relevanzen, Zusammenhänge und zeitliche Wirkungsweisen sich erheblich unterscheiden und Anwendern oft unbekannt sind. Selbst die Nomenklaturen in der KSS-Filtration sind äußerst different.
Wie konnte es dazu kommen? Die Kühlschmierstoffthematik war über Jahrzehnte lang geprägt vom Image eines eher lästigen Randthemas, dessen Produktivitätsrelevanz in der metallverarbeitenden Industrie eher als untergeordnet bewertet wurde. Die geforderten Bauteilqualitäten stiegen von Jahr zu Jahr und somit die Anforderungen an die Reinheit der Kühlschmierstoffe.
Fertigungsverfahren generieren eine hohe Zahl von Spänen unterschiedlichster Materialklassen in Größen bis zu wenigen 1000stel Millimetern (= µm). Darüber hinaus gelangen feinste Mikroausbrüche und
-abriebe von hochfesten Werkzeugmaterialien (Karbide, Keramiken, etc.) in den KSS-Kreislauf. Da stellt sich die Frage: wie kann ein einzelnes Filtrationsverfahren all diese Anforderungen erfüllen? Was passiert, wenn mein KSS immer schmutziger wird?
Die industrielle Praxis zeigt, dass KSS-Filtrationsverfahren aus finanziellen und organisatorischen Gründen oftmals gar nicht kundenspezifisch ausgelegt werden. Vielmehr liefern Filteranlagenhersteller an Lieferanten von Werkzeugmaschinen eine möglichst umfassende Filtrationslösung zum geringsten Marktpreis, damit der Verkaufswert der Gesamtlösung aus Maschine und Filteranlage niedrig und wettbewerbsfähig bleibt. Der spätere Anwender solcher Systeme wird meist nicht umfassend über seine Bearbeitungsaufgabe befragt, um eventuelle Fehlfunktionen einer Filtrationsanlage vermeiden zu können.
Dies hätte unter Umständen eine Reengineering-Tätigkeit zur Folge, die nach abgeschlossenen Preisverhandlungen mit dem Filteranlagenhersteller defizitär auf den Gewinn des Maschinenherstellers wirken würde. Also heißt die Devise, „viel hilft viel“ und „größer ist erst einmal besser“! Der Kunde kauft nichtsahnend eine für seine Belange womöglich unter-, oder ebenso nachteilig, völlig überdimensionierte KSS-Anlage. In den wenigsten Fällen sind Anlagen punktgenau dimensioniert, da etwaige spätere Änderungen im Produktionsprozess des Kunden unter Umständen eine größere Anlage rechtfertigen könnten.
Im ersten Falle, also der Unterdimensionierung, würde der Restschmutzgehalt des KSS wohl Qualitätsprobleme hervorrufen und Anlagentechnik wie Pumpen, Düsen, Drehdurchführungen, etc. stark verschleißen oder gar verstopfen. Die Folge - kostenintensive Produktionsausfälle und Fehlteile bestimmen den Fertigungsalltag!
Im letzteren Falle führt die Überdimensionierung zu einer massiven Verschwendung an Energie [kWh] und KSS-Volumen [l/min] und zu viel zu hohen Investitionskosten [€].
Wie kann man da noch den Überblick behalten? Über 200 verschiedene technische Einflussgrößen, welche ist wie wichtig und warum. Welche hat einen wie gearteten Einfluss auf was im KSS-System. Wird meine Maschine unterversorgt oder verschwende ich? Wie plane ich meine neue Filtrationsanlage technisch effizient und kostenminimal? Was kann ich tun, um an meine bestehende Filteranlage weitere Maschinen anzuschließen? Benötige ich Schutzfiltrationen und Polizeifilter?
Wenn ja, welche und warum? Wie hoch sind die Betriebskosten? Und immer wieder die Frage – Verschwende ich oder bin ich filtrationstechnisch unterversorgt? So sieht der deutsche Industriealltag aus und fast niemand nimmt sich den Fragen der Unternehmer und Produktionsangestellten aus handwerklicher Sicht an. Fast niemand mehr kennt den praktischen Unterschied zwischen nominaler und absoluter Filtrationsgüte. Der Begriff der Filtrationsgüte „5 µm-Filter“ ist ungeeignet, beschreibt er doch letztlich gar nichts.
Es benötigt dringend einer handwerklichen, fachlich professionellen und zeitlich schnell umzusetzenden Hilfe für den praktischen Anwender. Eine solche Hilfe bietet seit nunmehr einem Jahr die Grindaix GmbH (ein Spin Off der Rheinisch Westfälisch Technischen Hochschule aus Aachen) an.
Die Grindaix GmbH bietet mittels eines so genannten „Coolant Audit F“ (Filtrationen) eine sehr bodenständige, technische und preisgünstige Dienstleistung an, die den Anwendern von KSS-Filtrationsanlagen eine Übersicht über beispielsweise folgende Fragen liefert:
- Welche Filtrationsanlage ist die für mich geeignetste (finanziell/technisch/ökologisch)?
- Eignet sich meine bestehende Filtrationsanlage für den Anschluss weiterer Maschinen?
- Wie überdimensioniert ist meine Filtrationsanlage, wo kann ich sparen?
- Ist meine Filtrationsanlage unterdimensioniert und damit mein Restschmutzanteil zu hoch?
- Was passiert wenn ich etwas im KSS-System ändere, bspw. die Viskosität?
- Mein KSS-Austrag ist zu hoch – was kann ich tun?
- bei der Auslegung von KSS-Filteranlagen,
- dem Vergleich verschiedener Filtrationsprinzipien, sowie
- der Auswahl von neuen oder zusätzlichen KSS-Filtrationen
benötigt wird.
Die Abhängigkeiten zwischen den Parametern innerhalb des Kühlschmierstoffkreislaufes, sowie die durch Änderungen dieser Parameter hervorgerufenen Auswirkungen auf den Kühlschmierstoffkreislauf bzw. die Fertigung werden sichtbar gemacht. Somit gelingt es auf praktische Art technische Fehlentscheidungen und -investitionen zu vermeiden.
Das Team grindaix liefert das nötige handwerkliche und professionelle Know How, das
Mehr Informationen zur Grindaix GmbH:
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Grindaix GmbH |
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Marie-Curie-Str. 8 |
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50170 Kerpen |
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Tel.: 02273-95373-0 |
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Fax: 02273-95373-5 |
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E-Mail: info@grindaix.de |
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www.grindaix.de |
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