Referenzen

In den folgenden Fallstudien werden die verschiedenen Bediensysteme in militärischen Metallverarbeitungs-/Beschichtungsanwendungen, die installierten Filtrationssysteme und eine Filtrationsempfehlung zur Erzielung des erforderlichen Reinigungszustands thematisiert.

A. Grinding

Flüssigkeit: Wasserbasiertes Kühlmittel
Filtrationssystem: keine
Verunreinigungsgrad: > 50.000 Partikel/ml > 5 µm.
Flussrate: Variabel, 3,7-18,9 l/min (1-5 gal/min)

Empfehlung: Installation eines Einweg-Filtrationssystems mit abgestufter Porenstruktur zur Reduzierung des Verunreinigungsgrades im Kühlmittel mit dem Ziel, die Oberflächenbeschaffenheit des Produkts zu verbessern, Produkttoleranzen einzuhalten und die Nachfüllintervalle zu verlängern.

Die folgende Abbildung zeigt die ausgesprochen hohe Partikelkonzentration, die zur Gewährleistung der Produktspezifikationen sowie einer längeren Lebensdauer des Kühlmittels reduziert werden muss.

Verunreinigungsgrad des wasserbasierten Kühlschmiermittels

[ Abbildung ]


 

Anzahl von Partikeln pro Milliliter
in den festgestellten Größenbereichen
1 µ - 5 µm 145.472
5 µ - 15 µm  36.966
15 µ - 25 µm   9.750
25 µ - 50 µm   3.180
50 µ - 100 µm     510
> 100 µm  
PROBE: Wasserbasiertes Kühlmittel
VOLUMEN: 5 ml
MEMBRANSCHEIBE
DURCHMESSER:
25 mm
VERGRÖSSERUNG: 100X
MASSSTAB: 14,6 µm/Teilstrich

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B. Zinkphosphatbäder – Zinkphosphatierung

 

Flüssigkeit: Zinkphosphat-Beschichtung (Spezifikationen gemäß MIL-P-50002 Typ II)
Filtrationssystem: keine
Verunreinigungsgrad: 12 Kg/5.700 Liter in zehn Tagen
Flussrate: Tauchbecken (ohne Durchfluss), Teile werden mit dem Kran ins Becken getaucht

Empfehlung: Installation eines rückspülbaren Nebenstromfiltrationssystems mit zylindrischen Filterelementen für hohe Temperaturen (205 °F) und niedrige pH-Werte (2,4) mit dem Ziel, die 14-tägige Lebensdauer der Badflüssigkeit, die in direktem Zusammenhang mit der Entfernung der verschlammten Dampfheizelemente zur Reinigung steht, zu verlängern. Die folgende Abbildung zeigt die Verunreinigung der zehn Tage lang verwendeten Tauchbadlösung. Um das chemische Gleichgewicht der Zinkphosphatierung aufrechtzuerhalten, muss ein Teil der Verunreinigung im Tauchbad verbleiben. Das empfohlene Filtrationssystem muss den Verunreinigungsgrad erheblich reduzieren, um die Lebensdauer der Badflüssigkeit verlängern zu können. Jedoch können Metallfasern oder ein Teil der rückgespülten Verunreinigung in das Bad zurückgeführt werden, um die Kriterien für das chemische Gleichgewicht des Tauchbads zu erfüllen.

Festgestellte Verunreinigung in 1,0 ml der zehn Tage lang verwendeten Zinkphosphatlösung.

[ Abbildung ]

MEMBRAN: 0,8 mm
MEMBRANSCHEIBE
DURCHMESSER:
25 mm
VERGRÖSSERUNG: 100X
MASSSTAB: 100 µm pro Linie bei
Mikroskopaufnahme

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C. Chromatisierungsbäder – Chromatisierung

 

Flüssigkeit: Chromatisierungslösung
Filtrationssystem: keine
Verunreinigungsgrad: 1 Kg/5.700 Liter in zwei Monaten
Flussrate: Tauchbecken (ohne Durchfluss)
Empfehlung: Installation eines rückspülbaren Nebenstromfiltrationssystems mit zylindrischen Filterelementen für niedrige pH-Werte (2,6) mit dem Ziel, die sechsmonatige Lebensdauer der Badflüssigkeit, die in direktem Zusammenhang mit der Entfernung der sich bildenden Verschlammung steht, zu verlängern. Die folgende Abbildung zeigt die Verunreinigung der zwei Monate lang verwendeten Tauchbadlösung.

Festgestellte Verunreinigung in 1,0 ml der zwei Monate lang verwendeten Chromatisierungslösung.

[ Abbildung ]

MEMBRAN: 0,8 mm
MEMBRANSCHEIBE
DURCHMESSER:
25 mm
VERGRÖSSERUNG: 100X
MASSSTAB: 100 µm pro Linie bei
Mikroskopaufnahme

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Schlussfolgerung

Abhängig von der Metallverarbeitungs-/Beschichtungsanwendung kann mit einem rückspülbaren Filtrationssystem oder einem Filter mit abgestufter Porenstruktur eine Reduzierung des Verunreinigungsgrades einer Flüssigkeit erzielt werden. Durch eine solche Reduzierung kann die effektive Lebensdauer des Kühl-/Beschichtungsmittels verlängert werden. Neben einer geringeren Anzahl der abgelehnten bearbeiteten oder beschichteten Teile werden so gleichzeitig Umweltverschmutzung und Abwassermengen reduziert. Obwohl eine Reihe von Filtrationstechnologien zur Verfügung steht, sollte sich eine optimale Lösung schnell amortisieren, den erforderlichen Reinigungszustand gewährleisten, nicht selbst wesentlich zur Abwassermenge beitragen, einen geringen Wartungsaufwand erfordern und ohne abrasive Filterhilfsmittel, wie Kieselgur, auskommen, um den gewünschten Reinigungszustand der Kühlflüssigkeit oder Tauchbadlösung zu erzielen.

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