Warum ist Filtration wichtig?

Die Kettenreaktion des Verschleißes

Laut einer Studie von Dr. E. Rabiniwicz vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist Oberflächendegradierung in 70 % aller Fälle die Ursache für den Austausch von Gerätekomponenten bzw. den Verlust der Gebrauchsfähigkeit von Geräten. In Hydraulik- und Schmiersystemen ist dieser Komponentenaustausch zu 20 % aufgrund von Korrosion und zu 50 % aufgrund von mechanischem Verschleiß erforderlich.

 

Partikel, die durch abrasiven Verschleiß entstehen, sind sozusagen kaltumgeformt; sie sind somit härter als ihre Ausgangsoberfläche. Werden diese Partikel nicht durch korrekte Filtration entfernt, rezirkulieren sie und führen zu weiterem Verschleiß. Diese „Kettenreaktion des Verschleiß“ führt schließlich zu einem vorzeitigen Versagen der Systemkomponente, wenn nicht eine Hochleistungsfiltration implementiert wird, um die „Kettenreaktion" zu unterbrechen.

Pall Ultipor III ®-Filter mit einer Abscheideeffizienz von ß x= 1000 gewährleisten reinere Flüssigkeiten für eine längere Komponentenlebensdauer, maximale Systemzuverlässigkeit und niedrigere Betriebskosten.

Video ansehen: Kettenreaktion des Verschleiß und Verschleißprozesse


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Abrasiver Verschleiß

Partikel, die durch abrasiven Verschleiß entstehen, sind sozusagen kaltumgeformt; sie sind härter als ihre Ausgangsoberfläche und rezirkulieren und führen zu weiterem Verschleiß, wenn sie nicht durch korrekte Filtration entfernt werden. Der Prozess erfolgt folgendermaßen:

Die Partikel gelangen in das Passungsspiel zwischen zwei beweglichen Oberflächen einer Komponente, dringen in einer der Oberflächen ein, wirken wie ein Schneidwerkzeug auf die gegenüberliegende Oberfläche und "schneiden" Material aus ihr. Die Partikel, die den meisten Schaden verursachen, sind von der Größe des Passungsspiels und etwas darüber. Abrasionsverschleiß führt schließlich zu Maßänderungen, Leckagen und Effizienzverlusten. Bleibt der Prozess unkontrolliert, werden mehr Partikel erzeugt, die eine Kettenreaktion von Abrasionsverschleiß auslösen – eine Kettenreaktion, die schließlich zu einem vorzeitigen Versagen der Systemkomponente führt, wenn nicht eine korrekte Filtration implementiert wird, um die Reaktion zu unterbrechen. Um Komponenten vor abrasivem Verschleiß zu schützen, müssen Partikel von der Größe des Passungsspiels aus dem System entfernt werden.


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Erosionsverschleiß

Erosionsverschleiß entsteht durch das Auftreffen von Partikeln auf die Komponentenoberfläche oder -kante mit Folge von Materialaustrag von dieser Oberfläche aufgrund des Kraftimpulses. Diese Verschleißart tritt insbesondere bei Komponenten auf, die hohen Fliessgeschwindigkeiten unterliegen, wie Servo- und Proportionalventile. Ein wiederholtes Aufprallen von Partikeln auf die Oberfläche kann zudem zu Kerbenbildung und schließlich zu einer Ermüdung der Oberfläche führen. Die Schäden durch Erosionsverschleiß zeigen sich in Maßänderungen an Geräten, Leckagen, Effizienzverlusten und der Erzeugung weiterer Partikel, die zu einer weiteren Kontamination und gesteigertem Verschleiß im System führen.


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Adhäsionsverschleiß

Übermäßige Belastung, geringe Geschwindigkeit und/oder eine Reduktion der Flüssigkeitsviskosität können die Dicke des Ölfilms auf einen Punkt reduzieren, an dem ein Kontakt zwischen Metall und Metall entsteht. Raue Oberflächen werden „kaltverschweißt“ und Partikel abgeschert, wenn die Oberflächen sich bewegen.


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Ermüdungsverschleiß

Bei Lageroberflächen kann es aufgrund wiederholter Spannungen durch Partikel, die zwischen den beiden bewegten Oberflächen eingeschlossen sind, zu Ermüdungsdefekten kommen. Die Oberflächen werden zunächst eingekerbt, daraufhin kommt es zum Riss. Diese Risse erweitern sich nach wiederholten Spannungen durch die Belastung durch das Lager, selbst ohne zusätzliche Feinstpartikelschäden; schließlich kommt es zum Defekt der Oberfläche und zur Absplitterung. Verunreinigungen führen durch Ermüdung, Abrasion und Aufrauung oder Zersetzung der Oberflächen zu einer Verringerung der Lagerlebensdauer.


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Kontamination von Öl durch Wasser und Luft

Abscheidung von Wasser und Feinstpartikeln mit der Pall HSP-Reinigungsanlage


Eine Kontamination durch Wasser kann zu Flüssigkeitszersetzung, Verringerung der Schmierfilmdicke, beschleunigter Ermüdung von Metalloberflächen, Korrosion von Komponenten und einem Verlust der Isolierfähigkeit von Isolierflüssigkeiten führen. Die Hauptquellen einer Wasserkontamination sind Leckagen in Wärmetauschern, Abdichtungsleckagen, Kondensation von Luftfeuchtigkeit, ungeeignete Reservoir-Deckel und Temperaturabfälle, die dazu führen, dass gelöstes Wasser (unterhalb des Sättigungspunkts) zu freiem Wasser (emulgiert oder in Tröpfchen) wird. Sowohl freies als auch gelöstes Wasser können Komponenten und Öl zersetzen. Wenn Öl milchig wird, wurde die Sättigungsgrenze bei der Öltemperatur überschritten. Dies ist ein Hinweis, dass sowohl gelöstes als auch freies Wasser vorhanden ist.

 

 
Kontamination durch Luft und andere Gase

 

Gelöste Luft und andere Gase in Ölen können zu Schaumbildung, einer langsamen Systemantwort und unberechenbaren Arbeitsweise, einer Verringerung der Systemsteife, höheren Flüssigkeitstemperaturen, Pumpenschäden durch Kavitation, einem nicht erzielbaren vollen Systemdruck und einer beschleunigten Oxidation führen.

Kontaminationskontrolle mit Pall-Ölreinigungssystemen.


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Messung der Filterleistung – Der Multi-Pass-Leistungstest

Der Multi-Pass-Filterleistungstest wird international als zuverlässigste Methode zur Gewinnung konsistenter und reproduzierbarer Resultate bezüglich der Fähigkeit eines Filters, Partikel einer bestimmten Größe zurückzuhalten, angesehen.

Der Multi-Pass-„Beta“-Test (ß) fordert den Filter auf ähnliche Weise wie die Praxis!

Dies geschieht wie folgt:

  • Frische Verunreinigungen werden in den Test-Reservoirbehälter eingeschlemmt, mit der Flüssigkeit im Reservoir vermischt und durch den Testfilter gepumpt.
  • Verunreinigungen, die nicht vom Filter zurückgehalten wurden, werden in den Reservoir-Behälter zurückgeleitet und durchlaufen den Filter erneut (daher der Name „Multi-Pass“)
  • Upstream- und Downstream-Flüssigkeitsproben (Vor- / Nachfilter) werden analysiert, um die jeweiligen Partikelzahlen zu bestimmen

 


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Auswahlhilfe zur Filtration

Welcher Filtrationsgrad eignet sich am besten für Ihre Anwendung?

Pall kann Ihnen dabei helfen, den korrekten Filterfeinheitsgrad und Reinigungszustand für Ihre Anwendung zu bestimmen.

Die Online-Medien-Auswahlhilfen für Hydraulik- und Schmiersysteme.
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