Veel voorkomende problemen met betrekking tot koelsmeermiddelen
Er is al eerder gesproken over de oorzaken en gevolgen van micro-organisme. Helaas is dat maar één van de vele mogelijke problemen m.b.t. koelsmeermiddelen. Feit blijft dat alles valt of staat met een goede periodieke controle en het bijsturen hiervan. Ook regelmatig vervangen van het koelsmeermiddel is een noodzakelijk kwaad. Welke problemen, oorzaken en oplossingen nog meer van toepassing zijn, vind je hieronder.
1. Schuimvorming
Schuimvorming is in veel gevallen niet wat het lijkt. In de meeste gevallen is het koelsmeermiddel wel het probleem maar niet de oorzaak. Koelsmeermiddelen moeten steeds hogere belasting kunnen verdragen. Denk aan langere productietijden, hogere druk/bar, meer verschillende uiteenlopende materialen en dergelijke.
Kort door de bocht kun je stellen dat schuim geen toegevoegde waarde heeft tijdens het productieproces. Schuim is lucht en voldoet niet aan de eisen/taken van een koelsmeermiddel; smeren, koelen en spoelen.
Belangrijk
In ruim 80% van gevallen m.b.t. schuimvorming is het koelsmeermiddel wel het probleem maar niet de oorzaak!
Wat zijn de oorzaken van schuimvorming?
- Extreem hoge druk: koelsmeermiddel is hier niet voor
- Te klein reservoir: de druk is te hoog en het volume te klein (extreem hoge circulatie, koelsmeermiddel krijgt niet de kans te ontluchten).
- Hanteren van veel te hoge
- Erg lage hardheid (DH) van het water maakt het koelsmeermiddel extreem schuimgevoelig.
- Verstopte pomp en/of
- Te laag niveau in het reservoir: circulatie gaat twee keer zo
- Toevoegen/reinigen van machines met verzepingen (bijvoorbeeld Dusty, Glassex) laten een koelsmeermiddel direct schuimen (zie afbeelding).
- Het knijpen van de norsels heeft hetzelfde effect als je duim op een tuinslang (maakt de toch al hoge druk een factor 10).
- Verstopte filters (trommelfilters).
- Aanwezige lekolie op het koelsmeermiddeloppervlakte (zuurstof kan het koelsmeermiddel niet meer verlaten).
- Bijvullen van reservoirs met alleen water: dit maakt de kans op schuimvorming extreem.
- Verstopte/vastzittende vlotters: de pomp krijgt een constant signaal te moeten pompen (verplaatst ook lucht). Dit werkt als een
Wat zijn de oplossingen om schuimvorming te voorkomen?
- Als het koelsmeermiddel niet geschikt is voor hoge tot zeer hoge druk, zit er niets anders op een ander alternatief te zoeken samen met de
- Een te klein reservoir dient te worden vergroot of een extra reservoir worden toegevoegd aan de desbetreffende machine(s).
- Een te hoge concentratie maakt een koelsmeermiddel erg schuimgevoelig. Hanteer altijd de adviesconcentratie van de leverancier (staat in het technisch informatieblad).
- Een erg lage hardheid van een koelsmeermiddel of het water is bij te sturen door het koelsmeermiddel op te harden (kalk toevoegen). Als er een waterontharder aanwezig is deze eventueel iets hoger afstellen (ongeveer 2-5 DH, bij een omgekeerde osmose installatie is dit niet mogelijk). De eerste vulling met kraanwater in plaats van onthard of osmose water.
- Te laag niveau in het koelsmeermiddelreservoir is de meest voorkomende oorzaak van schuimvorming. Hanteer een maximaal gevuld reservoir en vul dit dagelijks aan met schoon koelsmeermiddel. Inmiddels zijn er verschillende automatische bijvulsystemen te koop die een hele goede oplossing bieden.
- Reinigingsmiddelen zorgen voor directe schuimvorming. Het is verstandig altijd de ramen en de machines te reinigen met koelsmeermiddel tegen een lage concentratie (2-3%). Dit reinigt
- Voorkom het knijpen van norsels, hanteer de voorgeschreven norsels van de machineleverancier.
- Regelmatig de filters checken en deze ook schoonmaken (let op: zeker bij het verspanen van kunststofsoorten, aluminium en gietijzer).
- Verwijder altijd de lekolie van het koelsmeermiddeloppervlak. Het verwijderen kan door middel van het hanteren van een band- en of schijfskimmer. Voorkom altijd direct lekkages!
- Vul machines altijd bij met enkel gemengd koelsmeermiddel of puur concentraat. Enkel het bijvullen van water laat een koelsmeermiddel makkelijk
- Controleer met regelmaat de aanwezige vlotters op vervuiling en reinig deze wekelijks.
2. Corrosie
Diverse typen corrosie kunnen onderscheiden worden waarbij verschillende chemische reacties een rol spelen. De meest bekende corrosiereactie is die waarbij zuurstof uit de atmosfeer in combinatie met water of vocht uit de atmosfeer reageert met ijzer, koper, of een ander metaal en dit in een geoxideerde toestand brengt.
Zoals eerder besproken bestaat een watermengbaar koelsmeermiddel uit minimaal 85% water en water is een mede veroorzaker van corrosie. Zuurstof is een andere veroorzaker die samen dus altijd aanwezig zijn tijdens het productieproces. Een koelsmeermiddel bevat ook voldoende corrosieremmers om de te verspanen materialen (voor een periode van uren tot enkele dagen en afhankelijk van het type koelsmeermiddel, materiaalsoort en omgevingstemperatuur) te beschermen tijdens en na de bewerking tegen corrosie.
In zoutwater worden alle corrosieprocessen versneld, hoewel ook daarin zuurstof de oxidator is. Door de natrium- en chloriden-ionen is het geleidingsvermogen van zout water veel hoger dan van zuiver water en is de kortsluitstroom van de corrosiecel ook veel hoger.
Verschillende type corrosie
Uniforme corrosie
Dit is het uniform corroderen van oppervlakken zonder beschermende oxidelaag. De snelheid van dit type corrosie hangt in eerste instantie af van de luchtvochtigheid. In zee of in industriële omstandigheden (aanwezigheid van Cl-ionen of SO2) ontstaan hygroscopische corrosieproducten die de corrosievorming sterk bevorderen.
Zuurcorrosie
Bij de zuurcorrosie reageren metalen met een zuur tot een metaalzout en waterstofgas. Zuurcorrosie treedt op bij blootstelling van een metaal aan een zuurhoudend elektrolyt (pH < 7). De heftigheid van deze vorm van corrosie hangt af van de sterkte van het zuur.
Galvanische corrosie
Dit treedt op wanneer aan elkaar bevestigde metalen worden blootgesteld aan een neutraal elektrolyt (pH ca. 7).
Spanningscorrosie
Dit treedt op in bepaalde metalen onder de gelijktijdige inwerking van een corrosief medium en trekspanningen. Het bekendste voorbeeld van scheurvormende spanningscorrosie is chloriden spanningscorrosie in roestvast staal. Dit treedt in het algemeen op als wordt voldaan aan drie voorwaarden:
- Aanwezigheid van chloriden in het water. Dit hoeft maar heel weinig te zijn, leidingwater met 50 mg/liter bevat al genoeg
- Een temperatuur hoger dan 50-60 °C.
- Aanwezigheid van trekspanningen in het onderdeel. Deze spanningen kunnen ook spanningen ten gevolge van ‘koude deformatie’
Dit is een veel voorkomend probleem bijvoorbeeld in omgevingen van (binnen) zwembaden.
Putcorrosie
Dit type corrosie treedt op bij materialen die zich tegen corrosie beschermen met een oxidelaag. Hierbij penetreren deeltjes (vaak chloriden-ionen) de beschermende laag.
De gevoeligheid van een legering voor putcorrosie wordt aangegeven met de pitting resistance equivalent number (PREN)
Spleetcorrosie
Zoals de naam aangeeft treedt spleetcorrosie op in spleten en kieren die gevuld raken met water. In deze kieren en spleten kan het water niet voldoende worden ververst. Het gevolg is dat het water een andere gevaarlijkere samenstelling krijgt.
Interkristallijne corrosie
Dit is het ontstaan van corrosie langs de korrelgrenzen van een legering. De kristallen zelf blijven vrijwel onaangetast maar het metaal verliest wel zijn samenhang. Hoewel slechts een kleine hoeveelheid legering corrodeert kan de schade zeer groot zijn.
Effecten van Corrosie
Corrosie leidt tot sterkteverlies, omdat de corrosieproducten (oxiden en zouten) veel zwakker zijn dan het metaal. De corrosieproducten brokkelen af en de metalen delen worden dunner. Op deze wijze kunnen zelfs gaten vallen in metalen platen.
Bij sommige soorten corrosie wordt een ondoordringbaar laagje metaaloxide gevormd, waardoor het corrosieproces stopt. Dat verklaart het feit dat aluminium nauwelijks corrodeert, hoewel het op zichzelf zeer gevoelig is voor corrosiereacties.
Voorkomen is beter dan niet te genezen
Welke preventieve maatregelen kun je nemen om corrosie te voorkomen?
Constructieve details
- Door een goede manier van construeren kan corrosie aanzienlijk worden verminderd of zelfs worden
- Voorkom langdurig contact met de waterige
- Zorg dat zich geen vuil kan verzamelen (let op: ook ionen van andere type legeringen kunnen reageren met het eindproduct).
- Voorkom scherpe randen. Deze kunnen gemakkelijk beschadigen. Een eventuele beschermlaag zal op randen vele malen dunner
- Zorg voor de juiste nabewerking. Bramen zijn ook gevoelig voor corrosie
- Voorkom contactcorrosie. Isoleer ongelijksoortige metalen van
Materiaalkeuze
Het ene materiaal is gevoeliger voor corrosie dan het andere. De eerste methode van corrosiepreventie is het kiezen van een corrosiebestendig materiaal met de juiste kwaliteit/samenstelling
Beschermende laag/bescherming aanbrengen op het type materiaal
De volgende methoden schermen het kwetsbare materiaal af van het corrosiemedium (bijvoorbeeld de buitenlucht):
- Coatings (verven of lakken).
- Bekleden met rubber of
- Verzinken, bijvoorbeeld door
- Emailleren, het aanbrengen van een glasachtige laag op bijvoorbeeld kookgerei en kleinere chemische
- Anodiseren van aluminium: hierbij wordt elektrochemisch een aluminiumoxidelaag gevormd op het materiaal die verdere corrosie
- Bruneren: het dompelen van staal in een hete alkalisch-oxiderende oplossing, waardoor op het oppervlak van het te behandelen product een dun laagje zwart ijzeroxide (Fe3O4) wordt gecreëerd.
Bij sommige materialen (aluminium en roestvast staal) is dit niet nodig. Het oxide vormt een hechte, aansluitende en beschermende laag rond het metaal. Dit in tegenstelling tot ijzer, waarvan het oxide een poreus laagje is. In het eerste geval wordt het oxideren van de dieperliggende delen belet, in het tweede geval niet.
Het koelsmeermiddel
Buiten alle externe en materiaal factoren is het koelsmeermiddel of oplossing een essentiële factor. Het is immers een water gedragen product. Wat zijn de preventieve maatregelingen m.b.t. een optimale werking van het koelsmeermiddel t.o.v. maximale bescherming van de te verspanen materiaalsoort/legering:
- Hanteer altijd de juiste concentratie, absoluut niet te laag maar ook niet te
- Kies een koelsmeermiddel met voldoende corrosiebescherming (wateroplosbare koelsmeermiddelen zijn altijd gevoeliger voor corrosie).
- Voorkom externe vervuiling zoals verschillende materiaalsoorten. Deze kunnen een negatief effect op elkaar
- Instabiliteit/veroudering van het koelsmeermiddel: een wankel product kan zorgen voor
- Langdurig contact met een koelsmeermiddel: de producten op tijd verwijderen uit de machine.
- Hoge hardheid van het koelsmeermiddel, >40 DH is het altijd
- Hoog chloriden percentage in een koelsmeermiddel zal direct resulteren in
- Hoog percentage bacteriën, gisten en schimmels in het koelsmeermiddel voorkomen.
- Tijdig spaangruis en spanen verwijderen.
- Juiste filtratie van het koelsmeermiddel.
- Temperatuurbeheersing van het koelsmeermiddel.
- Goede nevelafzuiging op de draai-, frees- en/of slijpbank (denk aan condensvorming). Dit gaat ook op voor de productieomgeving (klimaatbeheersing).
- Periodieke analyse van het
Indien er sprake is van zeer corrosiegevoelige materiaal soorten/legeringen bestaat er de mogelijkheid om deze d.m.v. een water verdringbare corrosiebeschermer/corrosiewerende olie te behandelen. Dit kan door verneveling en dompelen voor een langduriger bescherming.
3. Huidirritatie/(contact)-allergie
Mensen die contactallergie hebben kunnen huidklachten krijgen na contact met bepaalde stoffen. Voorbeelden van deze stoffen zijn nikkel, chroom, geurstoffen of conserveermiddelen in bijvoorbeeld cosmetica, lijmen, planten, chemicaliën in haarverf en permanentvloeistoffen (kapperseczeem).
De belangrijkste klachten en symptomen bij contactallergie zijn:
- Jeuk
- Roodheid
- Blaasjes
- Papels (kleine bobbeltjes)
- Schilferige huid
- Korsten en zwellingen
Deze symptomen van contactallergie kunnen direct na het contact optreden (directe allergie) met de stoffen. Het is ook mogelijk dat het soms pas drie dagen later (vertraagde allergie) optreedt. Overigens is het mogelijk om jarenlang zonder problemen met een bepaalde stof in aanraking te komen en dan opeens allergisch te reageren.
Acute allergische reactie (type I)
Acute (binnen enkele minuten) allergische reactie na contact met allergenen o.a. via huid, inhalatie of voedselinname. Voorbeelden zijn hooikoorts, eczeem en insectenallergie voor o.a. wespen.
Vertraagde allergische reactie (type II)
Na ca. 2 dagen of langer lokale allergische reactie van het lichaamsdeel dat met het allergeen in contact is geweest.
Koelsmeermiddelen huidirritatie/(contact)allergie
Huidirritatie komt met regelmaat voor in de metaalbewerking, en kan legio oorzaken hebben. Voor het gemak verdelen we de meest voorkomende oorzaken m.b.t.
koelsmeermiddelen in drie categorieën.
- Koelsmeermiddelen: algemene huidirritatie/(contact) allergie.
- Koelsmeermiddelen: ‘neven veroorzakers’ als huidirritatie/(contact) allergie.
- Koelsmeermiddelen: ‘geen veroorzakers’ huidirritatie/(contact) allergie.
- Koelsmeermiddelen, algemene huidirritatie/(contact) allergie
Koelsmeermiddelen algemeen en directe oorzaken/additieven waar operators vaak een allergische reactie op kunnen krijgen m.b.t. inhoudstoffen.
- Boorzuur: Inhoudstof voor het tegengaan van micro-organisme (bacteriën) kan een veroorzaker
- Formaldehydedepot: Inhoudstof voor het tegengaan van micro-organisme (bacteriën, gisten en schimmels) tevens stabilisator van een
- Amines (betreft zouten die een irriterende werking kunnen hebben).
- Een hoge PH waarde: hoe hoger de PH waarde van een koelsmeermiddel des te meer kans op
- Colofonium: Het is een plantaardige hars die wordt gewonnen uit de hars van naaldboomsoorten die behoren tot het geslacht den (pinus) en van sommige andere coniferen. Het belangrijkste bestanddeel is abietinezuur (zie onder).
- Abietinezuur: Het is een diterpeencarbonzuur en komt ook voor in de hars van naaldboomsoorten en is een belangrijk bestanddeel van het bovengenoemde colofonium.
- Methylisothiazolinone (ook wel bekend als MIT) betreft een
*Colofonium/abietinezuur staat bekend als een veel voorkomende veroorzaker van huidirritatie en dit additief wordt regelmatig gebruikt in koelsmeermiddelen (+/- 70% van alle koelsmeermiddelen op de markt gebruikt dit additief).
- Koelsmeermiddelen ‘neven veroorzakers’ huidirritatie/(contact) allergie
In onderstaande gevallen is het koelsmeermiddel niet de veroorzaker van het probleem maar wel de katalysator (het feit dat er een ander pad geopend wordt).
- Hanteren van een veel te hoge concentratie; (bijvoorbeeld 12%) kan zorgen voor hogere belasting van de huid. Elk koelsmeermiddel zal dan agressiever zijn voor de huid. De PH waarde zal stijgen en meer ontvetting van de huid.
- Vervuiling in het koelsmeermiddel: denk hierbij aan verschillende materiaalsoorten, conserveerolie op te bewerken producten, hydraulische olie (lekkage) en leibaanolie.
- Materiaal allergie; acute of vertraagde allergie n.a.v. contact met een bepaald type materiaal metaal/kunststofsoort.
- Natte werkkleding/handschoenen; koelsmeermiddelen zijn water gedragen producten, bij natte kleding (vaak mouwen/handschoenen van deels stof) zal water verdampen en puur concentraat (olie) constant in contact zijn met de huid. Dit kan zorgen voor huidirritatie zeker als het koelsmeermiddel al lang in de machine aanwezig is.
- Langdurig werken met systeemreiniger; (systeemreiniger wordt toegevoegd aan een bestaand koelsmeermiddel alvorens het reservoir volledig zal worden gereinigd/vervangen. Systeemreiniger is erg gevoelig voor de huid en bevat een extreem hoge PH waarde. Tijdens het schoonmaken van machines kan ook huidirritatie
- Koelsmeermiddelen ‘geen veroorzakers’ huidirritatie/(contact) allergie.
In onderstaande gevallen is er wel sprake van huidirritatie maar de oorzaak betreft de directe werkomgeving.
- Gebruik van koudontvetters op de werkvloer en direct contact met de huid (extreme belasting/uitdroging van de huid).
- Gebruik van conserveerolie sprayen/dompelen van producten die net zijn bewerkt.
- Reinigingsmiddelen (cleaners/remreinigers) hebben vaak een erg hoge PH waarde met extreem hoge belasting van de
- Verandering in werkomgeving; andere materiaalsoorten dan normaal (zie materiaal allergie boven).
- Verandering van handzeep/handcrème vaak met MIT of colofonium als
- Verandering van wasmiddelen m.b.t de
- Lichamelijke verzorging na/tijdens werkzaamheden. Het werken met metaal geeft meer belasting voor de huid dan een kantoorbaan. Het verzorgen van de huid tijdens en na een dag werken is geen overbodige luxe. Denk aan vloeibare handschoen/vocht inbrengende hand/huidcrème, tegen het uitdrogen van de huid.
- Verandering van weer; de huid kan dan droog aanvoelen en gevoeliger zijn voor belasting.
Triggers van veel voorkomende soorten huidirritatie t.o.v. metaalbewerking in het algemeen.
Belangrijk
Het is altijd raadzaam om een beschermende en/of herstellende handcrème te gebruiken. Zeker bij contact met koelsmeermiddelen en de meest uiteenlopende materiaalsoorten. Dit verkleint de kans op huidirritatie aanzienlijk.
- Handzepen/handreinigers
Zoals eerder gerefereerd zijn koelsmeermiddelen altijd belastend voor de huid. Dit geldt ook als het niet merkbaar is in de vorm van bijvoorbeeld huidirritatie of droge handen. Het werken met koelsmeermiddelen vraagt ook een goede verzorging van de huid. Het is daarom belangrijk niet te besparen om een goede handzeep. Waar moet goede handzeep aan voldoen?
- Het liefst een type handzeep met een neutrale PH
- Geen
- Niet op minerale oliebasis.
- Geen gebruik van kleurstoffen (ook het liefst geen geurstoffen).
- Mild niet-schurende (zand) reinigende bestandsdelen, deze beschadigen de huid en kunnen wondjes veroorzaken die tijdens werkzaamheden vervuild kunnen raken (vergroot de kans op ontstekingen).
- Verklaring van alle ingrediënten volgens *INCI (Veiligheidsevaluatie).
- Dermatologische handzeep is in de meeste gevallen de beste
- De inhoudstoffen formaldehydedepot, boorzuur, amines, colofonium, abietinezuur, MIT kunnen in handzepen regelmatig de veroorzaker zijn van huidirritatie (probeer deze inhoudstoffen te ontzien waar mogelijk).
*De ingrediënten van het product moeten worden aangeduid volgens de International Nomenclature Cosmetic Ingredients (INCI). Deze namen moeten gebruikt worden bij het vermelden van de (verplichte) ingrediënten declaratie op cosmetica.
Handen op de juiste manier wassen en neem de tijd.
Hand beschermende crèmes
Inmiddels hebben we in dit hoofdstuk al besproken aan welke dagelijkse externe factoren de huid dagelijks wordt blootgesteld en wat de mogelijke consequenties kunnen zijn. Er bestaan volop hand beschermende crèmes die vóór het werk worden aangebracht om de huid te beschermen tegen op water en niet op water gebaseerde verontreinigingen op de werkplek, zoals snijolie, koelsmeermiddel, oplossingen en reinigingsmiddelen.
Het is altijd verstandig gebruik te maken van een beschermende crème en dit is een prima preventie om tijdens het werk te gebruiken.
Hand verzorgende crèmes
Misschien is het wel herkenbaar dat tijdens de vakantie de huid langzaam herstelt. De handen worden weer soepel, beschadigingen verdwijnen en na twee weken te hebben uitgerust lijkt het wel alsof je al jaren een kantoorbaan hebt gehad.
De hogere PH waarde van het watermengbare koelsmeermiddel, invloed van metaal en kunststof deeltjes, lekolie en eventuele micro-organismen zorgen dat de huid langzaam uitdroogt en aan constante schade onderhevig is. Als draaier, frezer of slijper is het dus geen overbodige luxe om de huid te laten herstellen.
Een goede verzorgende crème heeft als kenmerkende eigenschappen dat het de uitgedroogde en beschadigde handen regenereert en langdurig verzorgt.
- Groei van Micro-organisme (herhaling hoofdstuk 6)
Voorwaarde voor de groei van micro-organismen is verontreiniging van het koelsmeermiddel door bijvoorbeeld leibaanolie of hydrauliekolie. Het kan leiden tot grote stankoverlast, verstoppingen van leidingsystemen en minder goede bewerkingskwaliteit. Het gaat vooral om micro-organismen die gedijen in een anaerobe omgeving op het scheidingsvlak van koelsmeermiddel en olie. Een circulatiesysteem met koelsmeermiddelen vormt een soort ‘industrieel aquarium’.
Bacteriën kunnen zich onder de ideale omstandigheden (de juiste voedingsbodem en een temperatuur van +/- 27 C elke 20 minuten verdubbelen).
Het probleem is te beperken door ervoor te zorgen dat er zo weinig mogelijk smeerolie in het koelsmeermiddel terecht komt. Bovendrijvende olie dient zo goed mogelijk verwijderd te worden. Om een anaeroob milieu te voorkomen dient het koelsmeermiddel of oplossing bij voorkeur continu of i.i.g. regelmatig te circuleren en eventueel te worden belucht. Ook verontreiniging met spaanmateriaal dient beperkt te worden. Zo nodig dient dit te worden afgescheiden en verwijderd, denk aan bijvoorbeeld filtratie.
Het inwerpen van etensresten, sigarettenpeuken en ander afval in het reservoir dient vermeden te worden. In extreme gevallen kan het inzetten van een biocide helpen de groei van micro-organismen te beperken. Dat dient met mate te gebeuren om het ontwikkelen van resistente micro-organismen te voorkomen. De belangrijkste maatregel is zorgen dat het systeem schoon is en schoon blijft door verontreinigingen continu te verwijderen.
Bij de eerste (af)vulling dient vooraf het gehele systeem volledig gereinigd en ontsmet te worden, een maatregel die bij iedere verversing of overschakeling naar een andere vloeistof volledig en nauwgezet moet worden herhaald.
Let wel, voorkomen van micro-organismen begint altijd bij de basis: het juist hanteren van de adviesconcentratie die door de leverancier is voorgeschreven. Deze is altijd te vinden in de databladeren welke door de leverancier zijn verstrekt. Elk koelsmeermiddel heeft haar eigen advies concentratie, deze is makkelijk te meten middels een refractometer.
Welke problematiek kun je verwachten bij micro-organisme in een koelsmeermiddel:
- Stankproblemen
- Dicht slippen van filters
- Dicht slippen van pomp(en)
- Afzetting op producten
- Vlekvorming op en in materialen
- Afname van smerende eigenschappen door instabiliteit/splitsing
- Toename verbruik van het koelsmeermiddel
- Plak vorming op producten
- Afzetting in de machines
- Slijmlaag op de vloeistof
- Huidirritatie
- Brandende ogen
- Keel & ademhalingsproblemen
- Ziekte verzuim
Algemene tips m.b.t. tegengaan/voorkomen van micro-organisme:
- Goede professionele reiniging van
- Altijd toevoegen van systeemreiniger alvorens te
- Kiezen voor hoogwaardig koelsmeermiddel met hoge bio-stabiliteit.
- Concentratie dagelijks meten, registreren en aanpassen indien
- Bij stilstand machines regelmatig toch laten spoelen (wekelijks).
- Bij afname van kwaliteit v/h koelsmeermiddel concentratie 1-2%
- Toevoegen van anti-additieven.
- Verwijderen van toplaag (vreemde olie) en lekkages direct
- Schone (conserveerolie vrije) werkstukken
- Bij problemen en afwijkende PH waarde (ondanks juiste concentratie) tijdig vervangen van het koelsmeermiddel, altijd in overleg met
- Periodiek monsteronderzoek door
- Vervang met regelmaat
- Verwijder spanen uit de reservoirs (ook rondom pompen).
- Retourslangen van afzuigsystemen niet terug naar het koelsmeermiddelreservoir (altijd gebruik maken van een aparte can).
6. Hoge concentratie niet meer te verlagen
Een veel voorkomende vraag en/of opmerking m.b.t. koelsmeermiddelen betreft dat de concentratie naar verloop van tijd niet meer is te verlagen. De concentratie loopt alleen maar op.
In veel gevallen is er dan sprake van de volgende problematiek:
- Reservoir zit vol met spanen, het reservoir lijkt (optisch) volledig vol te zijn maar is dit absoluut niet. Er hoeft maar relatief weinig koelsmeermiddel te verdampen/uit te slepen om de concentratie direct te laten stijgen (water verdampt immers en olie blijft achter).
- De mengpomp heeft een veel te hoge navulconcentratie, door een te hoog percentage koelsmeermiddel toe te voegen aan het bestaande reservoir zal de concentratie langzaam of snel doen
- De vermenging van vreemde olie, deze zal grotendeels op de toplaag blijven liggen. Er zal zich echter een klein gedeelte mengen (met een refractometer bestaat het gevaar deze mee te meten als concentratie). Het is verstandig lekkages direct te verhelpen.
- De refractometer is niet juist afgesteld. De gemeten concentratie is niet de werkelijke concentratie.
- Verspaande producten bevatten veel conserveerolie. De mogelijkheid bestaat ook deze onbewust mee te meten met de
- Het enkel toevoegen van water: dit kan ervoor zorgen dat het juist meten van de concentratie erg lang duurt. De vermenging met het bestaande koelsmeermiddel kan uren tot zelfs dagen duren, afhankelijk van de kwaliteit en/of type
- Zeer sterk vervuilde koelsmeermiddel maakt het aflezen van de juiste concentratie bijna onmogelijk en onbetrouwbaar. Er is sprake van een onduidelijke scheidingslijn op de refractometer/troebel.
7. Te lage concentratie niet meer te verhogen
Ondanks het opschroeven van de mengpomp (toevoegen van gemengde koelsmeermiddel tegen een tijdelijke hogere concentratie) of het bijvullen van puur concentraat blijft het koelsmeermiddel toch dezelfde concentratie houden.
In veel gevallen is er dan sprake van de volgende problematiek:
- Het koelsmeermiddel is instabiel, het toegevoegde schone koelsmeermiddel of puur concentraat gaat geen verbinding meer aan met het restant wat in het reservoir aanwezig is. Vaak is er dan direct sprake van een dikke toplaag. Het advies is het koelsmeermiddel te vervangen.
- Het toevoegen van puur concentraat dient aan een lopende machine te worden bijgevoegd. Het puur concentraat dient optimaal de kans te krijgen homogeen te worden met het aanwezige restant koelsmeermiddel in het reservoir.
- Geef het koelsmeermiddel ook de tijd homogeen te worden alvorens direct te gaan
8. Machines, producten en werkomgeving voelen erg vet aan
Tijdens de levenscyclus van een koelsmeermiddel wordt het dagelijks blootgesteld aan vele externe vervuilers. Denk aan kalk (HD), mineralen, chloriden, materiaalionen, lekolie, walshuid van diverse materialen, micro-organisme etc. Deze vervuilers hebben allemaal weerslag op het koelsmeermiddel. Ik noemde het niet voor niets eerder, ‘een industrieel aquarium’. In bijna alle gevallen van externe vervuilers wordt het koelsmeermiddel steeds vettiger/plakkeriger.
In veel gevallen is er dan sprake van de volgende problematiek:
- Hanteren van veel te hoge concentratie, afwijkend van de adviesconcentratie van de leverancier.
- Veel lekolie aanwezig, of onopgemerkte lekkage van hydrauliek of
- Het koelsmeermiddel is sterk verouderd, aanwezigheid van bacteriën, gisten en/of schimmelvorming en deze gaan zich
- Extreem hoge HD (hardheid) laat een koelsmeermiddel erg vet/plakkerig aanvoelen.
- Dalende Ph waarde, vaak door instabiliteit/veroudering. Dit laat de spoelwerking afnemen (koelsmeermiddel wordt vet).
- Slechte filtratie van het koelsmeermiddel; vervuiling blijft aanwezig in het koelsmeermiddel.
- Wateroplosbare koelsmeermiddelen zijn altijd gevoeliger voor vettigheid/plakvorming.
- Koelsmeermiddel bevat qua samenstelling veel minerale olie. Deze soorten producten voelen al behoorlijk vet van zichzelf aan. Zeker na verloop van tijd/toename van het verouderingsproces.
9. De machine en het watermengbaar koelsmeermiddel worden helemaal groen
Zeer waarschijnlijk is er kortgeleden koper, messing of brons verspaand of geslepen. Wat er eigenlijk gebeurt is het volgende: koperionen (hele kleine koperdeeltjes) lossen op in het koelsmeermiddel en gaan verzepen. Echter door zuurstof in, maar ook buiten het koelsmeermiddel, ontstaat er een reactie. Resultaat van deze reactie is dat het in eerste instantie licht en in een latere fase zelfs donker gaat kleuren.
Enige oplossing om dit te voorkomen met een koelsmeermiddel is het gebruikmaken van bondmetaalinhibitor en een goede filter unit. Op deze manier zijn de koperionen uit het watermengbare koelsmeermiddel te filteren. Dit additief is wel een verbruiksadditief (het raakt op in het koelsmeermiddel) zodat het uiteindelijk toch de groene verkleuring zal vormen.
Belangrijk
Hoe hoger het kopergehalte in een koelsmeermiddel, des te meer kans op huidirritatie en reacties met andere materiaalsoorten.
Zonder er waarschijnlijk bij stil te staan passeer je op de fiets of in de auto dagelijks voorbeelden hiervan. Een koperen haan op de kerktoren of sommige (buiten)kunstwerken en gebouwen die worden aangetast (koperoxide) door een combinatie van zuurstof en zure regen
10. De Machine en de slijpvloeistof wordt oranje, blauw of zelfs rood
Het is zeer aannemelijk dat er dan sprake is van het slijpen van kobalthoudende hardmetalen. Hardmetalen zoals wolfraamcarbide bevatten aanzienlijke hoeveelheden kobalt in hun samenstelling, die vrijkomen tijdens de slijpbewerking.
De hoeveelheden kobalt lopen langzaam op tot zeer schadelijke niveaus en laten onder andere de kleur van de slijpvloeistof in de meeste gevallen veranderen. Buiten dat een hoge hoeveelheid kobalt veel kans geeft op huidirritatie, is inademing van deze schadelijke stof wel het meest funest te noemen. Kobalt is namelijk carcinogeen (kankerverwekkend). Het is aan te raden om voor dit soort productieprocessen gebruik te maken van een speciaal slijpproduct voor het bewerken van hardmetaalsoorten.
Wanneer is kobalt (Co) in slijpvloeistoffen problematisch voor de gezondheid? | |
Kobalt 1 t/m 10 PPM | Minimale belasting voor de gezondheid |
Kobalt 11 PPM of hoger | Zeer belastend voor de gezondheid (carcinogeen) |
Het voordeel van dit soort speciale slijpvloeistoffen is dat het een specifieke inhibitor bevat die het oplossen van kobalt in de slijpvloeistof verhindert. Let wel een goede werking van dit soort producten gaat enkel hand in hand met:
- Hanteren van de juiste concentratie
- Een goede filtertechniek (bijv. papierbandfilter)
Zelf testen van Kobalt in de slijpvloeistof
Voor het testen van kobalt (Co) is geen laboratoriumonderzoek nodig. Door middel van test strips ben je in staat een indicatie te krijgen van de hoeveelheid PPM kobalt in de slijpvloeistof.
Belangrijk
De mate van geschiktheid of een slijpvloeistof ook werkelijk compatibel is met hardmetaalsoorten staat altijd vermeld in de TDS of MSDS van het product.
-
Vlekvorming op materialen/werkstuk
Misschien is het herkenbaar: urenlang verspaand en opeens bevat het werkstuk vlekvorming. Witte, bruine of zelfs zwarte vlekken die in de meeste gevallen niet op (dan is het relatief makkelijk te verwijderen), maar in het verspaande materiaal zitten.
Wat zijn hier de mogelijke oorzaken van?
- Vervuiling van het koelsmeermiddel door bijvoorbeeld defecte filters. Dit komt vaak voor bij zeer fijne metaaldeeltjes (denk aan slijp- of hoonbewerkingen).
- Chemische reactie(s) tussen het koelsmeermiddel en de verspaande legeringen (deze vorm trekt diep in het materiaal en verandert de kleur gedeeltelijk of zelfs volledig).
- Koelsmeermiddelen met een hoge PH waarde (> 9.2) kunnen een oorzaak zijn voor een reactie met de desbetreffende legering. Een hoge PH waarde van bijvoorbeeld 9.7 maakt een koelsmeermiddel agressief voor de
- Grote hoeveelheid bacteriën in het watermengbare koelsmeermiddel. Deze zorgen voor een daling van de PH waarde. Hele lage Ph waarde kan ook zorgen voor vlekvorming.
- Kalk kan ook een veroorzaker zijn van vlekvorming een hoeveelheid kalkzepen kan residuen achterlaten op het werkstuk. De hoogte van de hardheid (HD) en de daar bijhorende reactie wordt bepaald door het type materiaal, de werkomgeving, het koelsmeermiddel en in mindere mate de
- Vervuiling van het koelsmeermiddel door (grote hoeveelheid) vreemde
- Andere vervuiling van eerder verspaande materiaalsoorten (bijv. koper/messing) welke makkelijk reageren met o.a. aluminium
- Het verspanen van loodhoudende staalsoorten lood (vergelijkbaar met bijvoorbeeld kalk) bouwt loodzepen op en kan heel makkelijk vlekvorming maar ook grijze/zwarte afzetting veroorzaken in een
Hieronder zie je in twee tabellen de invloed van hardheid (HD) en chloriden (CL) t.o.v. watermengbare koelsmeermiddelen) en de grenswaardes die invloed kunnen hebben op vlekvorming.
Koelsmeermiddelen t.o.v. de hardheid (HD):
Wanneer kan de hardheid problematisch zijn voor koelsmeermiddelen: | |
Hardheid (HD) 1 t/m 20 | Normaal geen probleem |
Hardheid (HD) 20 t/m 30 | Kan lichte kalkafzetting vertonen |
Hardheid (HD) 30 t/m 60 | Kalkafzetting, koelsmeermiddel erg vettig |
Hardheid (HD) 60 of meer | Grote kans op instabiliteit |
Oplossingen t.o.v. de hardheid (HD):
Wanneer kan de hardheid problematisch zijn voor oplossingen: | |
Hardheid (HD) 1 t/m 20 | Normaal geen probleem |
Hardheid (HD) 20 of meer | Toename kan op plakvorming en instabiliteit |
Koelsmeermiddelen t.o.v. chloriden:
Wanneer kunnen chloriden problematisch zijn voor koelsmeermiddelen? | |
Chloriden (Cl) 1 t/m 250 PPM | Normaal geen probleem |
Chloriden (Cl) 250 of hoger PPM | Kan problematisch zijn voor het koelsmeermiddel |
*Oplossingen zijn altijd iets gevoeliger voor een hogere chloriden dan koelsmeermiddelen
Belangrijk
Reinig vlekgevoelige materialen direct na het verspanen. Voorkom lange opdroogtijden/ langdurig contact tussen werkstuk en het koelsmeermiddel en houd het koelsmeermiddel zo vrij mogelijk van externe vervuiling.
Loodhoudende materialen verspanen heeft veel nadelen
Lood is een zwaar metaal en blijft in het lichaam aanwezig bij contact. Het heeft als grootste nadeel dat het niet wordt afgebroken. Over het algemeen verblijft het in de lever, botten en hersenen en brengt het bij langdurig contact ernstige niet herstellende schade toe. Loodhoudende metalen verspanen is o.a. in Duitsland verboden om bovenstaande redenen.
12. Lak- en materiaalsoorten van machines in combinatie met koelsmeermiddelen
Inmiddels hebben we in eerdere hoofdstukken geleerd hoe complex koelsmeermiddelen in elkaar steken. Het gedrag op verschillende soorten materiaal is ook niet te onderschatten. Hetzelfde gaat op voor de directe omgeving in een machine. Niet elke lak- of materiaalsoort is compatibel met koelsmeermiddelen in het algemeen. Zeker niet als het gaat om dagelijks contact met elkander.
Laksoorten en koelsmeermiddelen
Verleden en heden m.b.t. laksoorten in machines zijn niet meer met elkaar te vergelijken. Los van het feit of het wel verstandig is als machinefabrikant gebruik te maken van lak in een bewerkingscentrum. In de meeste gevallen is het puur optisch, immers een koelsmeermiddel (watermengbaar of niet watermengbaar) biedt voldoende corrosiebescherming t.b.v. o.a. beplating en bewegende delen.
De afgelopen jaren zijn de inhoudsstoffen m.b.t. lakken en ondergrondvoorbewerkingen qua samenstelling en handelingen veel veranderd. De basis van deze verandering waren vooral gericht op milieu en gezondheid.
Lak bevat stoffen die in meer of mindere maten schadelijk kunnen zijn voor de mens. Deze stoffen zijn toegevoegd om de lak bepaalde eigenschappen te geven die de kwaliteit van de verf bepalen. Stoffen in verf die mogelijk schadelijk kunnen zijn, zijn bindmiddelen, oplos- en verdunningsmiddelen, pigmenten, vulstoffen en sommige hulpstoffen. De meeste van deze stoffen zijn gevaarlijk bij contact met het lichaam of inademing via bijvoorbeeld de huid of door verontreiniging met de lucht die wordt ingeademd. Dit laatste speelt een rol bij het drogen van de verf.
Echter deze aanpassingen (andere alternatieven/of verlaging van percentages in de lak zelf) komen de kwaliteit niet altijd ten goede. Koelsmeermiddelen en contact met lak hebben op de korte, middellange of lange termijn altijd nadelige effecten.
De lak in een draai-, frees- of slijpbank wordt dagelijks blootgesteld aan:
- Spaanschade (impact van constant inslaan van spanen op de lak en thermische belasting hierdoor).
- Wisselende
- Water (chloriden, kalk (HD), mineralen ).
- Puur concentraat (immers bij stilstand verdampt water en blijft olie achter).
- Een relatief hoge PH
- Materiaalionen (vooral Cu verzepingen kunnen zorgen voor toename PH waarde).
- Kunststof
- Aluminium met een hoog siliciumgehalte (zandstralen van lak).
- Conserveerolie op
- Lekolie, Leibaanolie/hydrauliekolie
Welke laksoorten zijn wel langdurig geschikt en het meest resistent tegen bovengenoemde ballastende externe factoren?
- Epoxy- and epoxypolyester poedercoatings
- Twee componenten polyurethane coatings (PU highly cross-linked)
- Twee componenten epoxy-coatings (PU highly cross-linked)
Echter alleen als de juiste voorbereidingen zijn getroffen, om maximale hechting te creëren:
- Ontvetten
- Beitsen
- Schuurstralen
- Fosfateren
Eén componentlakken ‘oliebestendige’ machinecoatings zijn niet geschikt. Er bestaat kans op zwelling en direct loslaten van de lak. Werkgebieden van machines mogen niet gelakt zijn vanwege de thermische en mechanische belasting door spanen.
Belangrijk
De samenstelling of het type koelsmeermiddel kan het proces t.o.v. de lak wel vertragen of iets versnellen. Het eindresultaat blijft hetzelfde. De lak zal gaan blazen en loslaten indien er sprake is van afwijkende keuzes van bovenstaande procedure.
Tevens is het opnieuw lakken van machines sterk af te raden. In alle gevallen voldoet de voorbereiding en het type lak niet aan de bovenstaande eisen en zal dus in snel tempo zwellen en loslaten.
De lakken uit de werkomgeving van de machines zoals gereedschapskasten en werkbanken hebben hetzelfde resultaat. De nevel van het koelsmeermiddel slaat neer op de lak en ook deze zal (weliswaar normalter in een later stadium) hetzelfde gedrag vertonen.
13. Rubbers & kunststofsoorten en koelsmeermiddelen
Niet alleen lakken maar ook rubbers en kunststofsoorten in draai-, frees- en slijpbanken kunnen op korte, middellange of langere termijn nadelige effecten hebben door het dagelijks contact met koelsmeermiddelen.
Welke type rubbers/kunststofsoorten zijn compatibel met koelsmeermiddelen?
- Fluor-Caoutchouc (FKM): gefluoreerd ≥ 68%!
- Nitril-butadieen-rubber (NBR): ACN-gehalte ≥ 40%!
- Gehydrogeneerd nitril-butadieen-rubber (HNBR): ACN-gehalte ≥ 40%!
- Polyurethaan (PUR): sterke verschillen in resistentie tegen MBV
· Thermoplastische elastomeer (TPE): ~ PUR
- Ethylene propylendiene caoutchouc (EPDM): beschadigd door olie! (alleen synthetisch)
- Chloropreen (CR): slechte weerstand tegen alle soorten MBV!
- Natural caoutchouc (NR): slechte weerstand tegen allerlei MBV!
- Polyamide (PA): goede weerstand tegen MBV (kisten, leidingen )
- Polycarbonaat (PC): resistent tegen MBV, maar verbrossing door veroudering
- Polyethyleen (PE): goede MBV-resistentie (kisten, leidingen )
- Polypropyleen (PP): goede MBV-resistentie (kisten, leidingen )
- Polyvinylchloride (PVC): NIET geschikt (oplossen van weekmakers)
blauw= geschikt |
Oranje= kan schade betreffen |
Rood= niet geschikt |
Indien machinefabrikanten of leveranciers het besluit nemen af te wijken van deze VDI 3035 onderzochte adviezen m.b.t. laksoorten, voorbereidingen, rubbers en kunststofsoorten in combinatie met koelsmeermiddelen is de uitkomst bekend. Zelf het wiel proberen uit te vinden is in dit geval niet verstandig te noemen als de feiten al bekend zijn.
14. Risico’s van olie- en koelsmeermiddelnevel
Nevel die ontstaat bij bewerkingsmachines is schadelijk voor de gezondheid wanneer deze wordt ingeademd. Fijne nevel die in de lucht hangt kan via de bronchiën snel opgenomen worden in het bloed.
Olienevel > 3,5 micron wordt tegengehouden door de neus en keel. Olienevel 1-3,5 micron blijft achter in de longen en bronchiën. Olienevel < 1 micron wordt opgenomen in het bloed.
Doordat vastgesteld is dat olie- en koelsmeermiddelnevel inademen schadelijk is voor de gezondheid is er een maximum gesteld aan de hoeveelheid nevel in de omgeving van de werkplek. In Nederland en veel andere Europese landen is de Macwaarde (maximaal aanvaarde concentratie) gesteld op 5 mg/m3. De concentratie van nevel in de lucht kan worden gemeten met Aerosol meetapparatuur.
Naast het gevaar voor de gezondheid door het inademen zorgt de nevel ook voor gladde vloeren in de omgeving van de bewerkingsmachine. Het is ook een groot risico voor de dure elektronica die in moderne bewerkingsmachines zit. Via de koelventilator komt de nevel op de printkaarten met het risico dat deze defect raken met als gevolg machinestilstand en dure reparaties.
Het is van belang dat de nevel doeltreffend wordt afgezogen uit de bewerkingsmachine en de omgeving hiervan. De typische methoden die toegepast worden, zijn de volgende:
Open deur en open ramen methode
Vroeger was dit de meest gebruikte methode om de olienevel uit de werkplaats te leiden. Het ventileren van de werkplaats door ramen en/of deuren open te zetten.
Deze methode garandeert niet dat de medewerkers geen nevel inademen voordat deze via de ramen de werkplaats verlaat. In de winter is er veel warmteverlies.
Het beste is om de olienevel uitstoot te beheersen bij de bron. De meest geschikte manier om de risico’s van olienevel te beheersen is om de lucht met olienevel bij de bron af te zuigen en de lucht via een ventilator en filtersysteem af te voeren.
Afzuigsysteem opties – Centraal afzuigen
Centrale systemen zuigen via een leidingwerk verschillende bewerkingsmachines af en leiden deze naar een afzuigventilator en filter.
Centrale systemen zijn duur in aanschaf en hebben als nadeel dat als de afzuiging uitvalt, of het filter onderhoud nodig heeft, alle aangesloten machines geen afzuiging meer hebben.
Het is niet flexibel want worden er meer machines bijgeplaatst of verplaatst, dan moet het leidingwerk en de capaciteit van de afzuiging worden aangepast. Er zijn zware ventilatoren die veel energie gebruiken.
Andere nadelen zijn dat er in de leidingen olie neerslaat wat vaak via aansluitkoppelingen uit de leidingen lekt en er is een reëel gevaar op brand als er hete spanen worden meegezogen.
Het leidingwerk neemt verder veel ruimte in beslag en beperkt vaak het gebruik van bovenloopkranen.
Afzuigsysteem opties – Stand alone systemen
Stand alone afzuigunits kunnen gemonteerd worden op de bewerkingsmachine of in de directe omgeving.
Voordelen van stand alone systemen
- Geen of nauwelijks verlies van
- Kosten minder
- Geen dure installatiekosten.
- Eenvoudig te
- Beperkte machinestilstand bij
Stand alone systemen- Statische media filters
Vuile lucht Filterpakket (fijn) Schone lucht
Voorfilter (grof) Behuizing Ventilator
Deze systemen bevatten een ventilator die de aangezogen vuile lucht door een filterpakket zuigt van verschillende fijnheden.
De nadelen van een filtersysteem, gebaseerd op mediafilters
- Olie- en koelsmeermiddeldeeltjes worden in het filtermateriaal gezogen waardoor de filters snel verzadigd raken en de aanzuigcapaciteit snel afneemt.
- Ondanks dat soms sommige filterelementen soms uitwasbaar zijn, moeten de fijnere elementen vervangen worden en als chemisch afval worden afgevoerd.
- Het onderhoud is moeilijk te plannen, filters gaan bij verschillende bewerkingsmachines langer of korter mee.
Standalone systemen – Elektrostatische filters
Vuile lucht Geladen deeltjes Ventilator
Voorfilter Ionisatiepakket Behuizing Negatief geladen filterpakket
Bij elektrostatische filters zuigt een ventilator vuile lucht via een voorfilter door een ionisatie pakket waar de lucht en de deeltjes positief geladen worden. Hierna gaat de vuile lucht door een pakket wat negatief geladen is waardoor de deeltjes op het negatief geladen pakket neerslaan. De filterpakketten moeten handmatig of met een speciale wasmachine worden gereinigd.
Nadelen van een elektrostatisch filtersysteem
- Vergt veel
- Filterpakketten zijn fragiel en kostbaar.
- Onderhoudsinterval is moeilijk te
- Als filter niet op tijd gereinigd wordt, produceert het filter nevel van gevaarlijke afmetingen.
Standalone Zelfreinigende centrifugaal filters
Vuile lucht aangezogen in Filtermist |
Olie of koelsmeermiddel retour naar bewerkingsmachine |
Schone lucht terug in werkplaats |
Schone lucht terug in werkplaats |
Zelfreinigende centrifugaal filters filteren nevel uit de lucht met centrifugaal kracht. Een geperforeerde ronddraaiende trommel zuigt de vuile lucht aan in de trommel. Hier wordt olienevel uit de lucht geslingerd en tegen de binnenwand van de behuizing geworpen. De naar boven uitstromende lucht drijft de druppels in een afvoergoot.
Via de afvoergoot wordt de verzamelde olie of koelsmeermiddel terug in de machine geleid. Het filter systeem reinigt zichzelf van olie of koelsmeermiddel.
Onderhoud is periodiek te plannen en capaciteit wordt niet aangetast door de hoeveelheid koelsmeermiddel wat in het filter wordt gezogen. Dit komt doordat het filter de olie of het koelsmeermiddel constant uitvoert. Er is alleen periodiek onderhoud nodig.
Nadelen Centrifugaal systemen
- Droge verbrande rook wordt niet door het filter met centrifugaal kracht gescheiden. In geval van droge rook is een nafilter
Belangrijke opmerking m.b.t. filtreersystemen in combinatie met watermengbare koelsmeermiddelen
In principe zijn alle facetten aanwezig die bevorderlijk kunnen zijn t.b.v. groei van micro-organismen. Een filtersysteem biedt warmte, vervuiling (uitermate goede voedingsbodem) en zuurstof.
Belangrijk
De retour slang/uitgaande slang van de filterunit dient altijd afzijdig te worden gehouden van het koelsmeermiddelreservoir.
Het is dus niet de bedoeling dat eventuele olieresiduen vanuit het systeem worden hergebruikt of retourlopen. Deze afgewerkte koelsmeermiddelen dienen te worden opgevangen middels een can of emmer onder het filtersysteem.
15. Koelsmeermiddelen filteren is standtijd verlengend in meerdere vormen
Koelsmeermiddelen zijn aan vele vormen van vervuiling onderhevig. Dit is inmiddels geen verrassing want het is reeds besproken in meerdere hoofdstukken van deze opleiding. De vervuiling die de meeste invloed heeft op het directe verspanende proces bestaat uit:
- Spanen
- Spaangruis
- Slijpsel (bij slijpbewerkingen)
Je kan kiezen voor de duurste motor in combinatie met de beste olie. Kleine hoeveelheden korrels, zand of slijtagedeeltjes kunnen echter zorgen voor een extreme slijtage en zelfs een vastloper. Hetzelfde principe gaat op tijdens een metaalbewerkingsproces. Elk metaaldeeltje aanwezig in het koelsmeermiddel doet direct afbreuk aan de standtijden van de gereedschappen, de smering maar ook aan het werkstuk zelf. Het is verstandig zo goed mogelijk deze vervuiling continue te verwijderen. Ook kan deze vervuiling in een later stadium zorgen voor vorming van micro-organismen en reacties met andere materiaalsoorten.
De meest voorkomende verschillende manieren van filtertechnieken, toegepast in de metaal bewerkende sector:
Papierbandfilter
Het papierbandfilter is een continu werkend filtersysteem voor het reinigen van koelsmeermiddelen en andere waterachtige vloeistoffen. Toepasbaar als standalone filter of als centrale filterinstallatie. Voor de filtratie wordt gebruik gemaakt van een filtervlies (papier of non-woven). De bereikbare filternauwkeurigheid ligt tussen de 15 en 50 micron. Het is afhankelijk van de gebruikte filtervlieskwaliteit, het type vervuiling en viscositeit van het koelsmeermiddel. Bij vervuiling van het filtervlies stijgt het vloeistofniveau boven het filter. Deze stijging wordt gesignaleerd door een vlotter, het bandtransport wordt ingeschakeld en het vervuilde vlies wordt opgeschoven en vervangen door nieuw.
De werking van het papierbandfilter
Centrifuge principe voor reinigen koelsmeermiddelen
Centrifuges kunnen in principe middels Bypass aan de machine of centraal systeem worden gehangen. Ze reinigen in de meeste gevallen het koelsmeermiddel uitstekend en is (indien juist aangesloten) een continue proces. Het koelsmeermiddel wordt gedurende het hele bewerkingsproces continue gereinigd. Een centrifuge is een prima keuze voor centraal systemen en bewerkingscentra met een groot volume en middel tot zware vervuiling van metaaldeeltjes.
Kaarsfilters
Een kaarsenfilter wordt gebruikt voor microfiltratie van koelsmeermiddelen. Het medium dat voor de feitelijke filtratie zorgt wordt hierbij in de vorm van een langwerpig wegwerpelement uitgevoerd. Een of meerdere van deze elementen of kaarsen worden in een vat geplaatst. Het element is een holle koker en meestal wordt er van binnen naar buiten gefiltreerd zodat de af te vangen vaste deeltjes aan de buitenzijde worden verzameld. Naarmate er vaste delen worden opgevangen/gefilterd neemt de drukval over het element toe. Bij een zekere (door de fabrikant gespecificeerde) drukval wordt de filtratie gestopt en de elementen of kaarsen worden vervangen door nieuwe.
Trommelfilter
Een trommelfilter (meestal van RVS) wordt normaliter bij een machine geleverd, waarbij door de met spanen vervuilde koelsmeermiddel door de trommel wordt geperst. Het grote voordeel van een trommelfilter is dat het meer (fijn) vuil afvangt dan de meeste ander filtertechnieken.
Tevens zullen de vaste kosten om dit filter te laten draaien jaarlijks erg laag zijn. Af en toe echter wel controleren of alles naar behoren werkt, want een volledig onderhoudsvrij filter bestaat niet. De kans op schimvorming met deze filtertechniek is echter behoorlijk, zeker als de filters verstopt dreigen te raken.
Filterzakken: Filterzakken zijn meestal in stoffen varianten verkrijgbaar waardoor het koelsmeermiddel door 1 of meerdere zakken wordt geperst. De vervuiling blijft in de zakken en het schone koelsmeermiddel loopt terug naar het hoofdreservoir. Het nadeel van deze techniek is dat warmte, vervuiling en zuurstof kunnen zorgen voor extreme groei van micro-organismen in relatief korte tijd, als de zakken niet op tijd worden vervangen. Filterzakken zijn in de meeste gevallen destructief voor een koelsmeermiddel. We hebben in voorgaand hoofdstuk geleerd dat bacteriën, gisten en schimmels in optimale opstandigheden heel snel kunnen gedijen. Er zijn drie belangrijke primaire eisen voor nodig, namelijk zuurstof, warmte en een goede (vochtige) voedingsbodem. Direct na gebruik van deze type filters ontstaan de eerste vormen van micro-organismen. De vervuiling blijft namelijk achter in het (natte) filter in een gesloten omgeving (afsluitbare kast). Het wordt extreem warm (het koelsmeermiddel heeft al een hogere temperatuur door de bewerking zelf en door de circulatie) en zuurstof is overal beschikbaar (zowel in de omgeving als in het koelsmeermiddel).
Het constante contact tussen de vervuilde filterzakken (micro-organisme) en het koelsmeermiddel wat wordt gefilterd, doet de groei van bacteriën, gisten en schimmels in snel tempo toenemen. Deze groei doet direct afbreuk aan het koelsmeermiddel en zal de levensduur minimaal halveren. Verder worden deze filterzakken over het algemeen pas vervangen als ze potdicht zitten, en er nagenoeg geen doorstroming meer plaatsvindt. In de meeste gevallen geeft de machine zelf dan een (fout)melding/alarm signaal of code. Dit kan soms maanden duren en dan zijn de filterzakken zwaar verzadigde bommen van micro-organisme.
Belangrijk Betere oplossingen dan filterzakken zijn in dit geval papierbandfilter, trommelfilter of een centrifuge.
- Veel verschillende olie soorten vergroot de kans op fouten
Waar gewerkt wordt, maakt men fouten en zeker als producten in naam, cijfers, codes maar zeer zeker ook in verpakkingen nog eens op elkaar lijken. De kans bestaat dat de verkeerde olie aan verkeerde reservoir wordt toegevoegd, met alle gevolgen van dien. Voorbeelden zijn:
- Splitsing van twee verschillende smeermiddelen in het
- Toename of afname van
- Creëren van verstopte smeernippels (geen toevoer van olie daar waar nodig).
- Kans op stick slip door per ongeluk de verkeerde leibaanolie te nemen (te dunne of juist te dikke viscositeit).
*Stick-slip noemt men het verschijnsel dat bij het over elkaar schuiven van twee delen soms spontaan een schokkende beweging optreedt.
Bij een grote diversiteit aan smeermiddelen is het verstandig te noteren welke olie daadwerkelijk in ieder reservoir dient te worden toegevoegd. Een extra advies is om deze reservoirs te voorzien van een sticker met kleurcode en naam van het product dat erin wordt geadviseerd.
Door middel van een smeerkaart/smeerplan kan met foto’s duidelijk worden aangegeven waar de desbetreffende smeerpunten/reservoirs aanwezig zijn en de frequentie van smeren worden aangegeven.
Ook kan de kleurcode van de sticker(s) op de reservoirs/smeerpunten weer corresponderen met de kleur van de can die wordt gebruikt om de olie dagelijks/wekelijk of maandelijks mee bij te vullen.
Op deze manier voorkom je ook contaminatie tussen verschillende smeermiddelen van eventuele restanten door steeds dezelfde bijvulcan te gebruiken.
Hieronder zie je voorbeelden van smeerkaarten met kleurencode. Voor het registeren van het koelsmeermiddel is er inmiddels een online registratieplatform met QR-codes op elke machine.
- Opslag van smeermiddelen een zeer bepalende factor voor kwaliteit
Maatschappijen en producenten gaan zorgvuldig om voor, tijdens en na productie van de desbetreffende smeermiddelen. Alle maximale voorzorgsmaatregelen worden getroffen om het uiteindelijke (eind)product onder maximale kwaliteit en bijhorende specificaties bij haar relaties af te leveren. Echter foutieve opslag van deze smeermiddelen kunnen uiteindelijk zorgen voor afname in kwaliteit en dus op de korte of lange termijn voor problemen.
Onjuiste opslag verhoogt de kans op:
- Externe verontreiniging (denk hierbij aan stof, sludge en waterverontreiniging).
- Productveranderingen n.a.v. langdurige
- Afname van leesbare etikettering en hierdoor meer kans op
Belangrijkste aandachtspunten tijdens opslag van smeermiddelen:
- Bescherm de vaten tegen extreme weersomstandigheden zoals extreme warmte of temperaturen rond of onder het vriespunt. Deze zijn funest voor de meeste
- Leg vaten op hun zij in horizontale positie. Op deze manier kan de verzegeling niet uitdrogen en geen lucht het vat
- Maak gebruik van het principe, ‘first in, first out’.
- Noteer de datum op de drum na
- Reinig de vatdeksel/omgeving rondom de opening om vervuiling in de drum te
- Sluit de drum iedere keer na gebruik om externe vervuiling in de drum te voorkomen.
Opslag periode
- Ongeopende vaten altijd in overleg met leverancier bepalen. De THT-datum is afhankelijk van type product en
- Geopende vaten opgeslagen onder geschikte omstandigheden +/- 6 maanden. Zodra deze periode is verstreken moet de olie visueel worden geïnspecteerd. Bij twijfel eventueel een monstername nemen.
Bulkopslag
Tanks moeten schoon zijn en goed toegankelijk voor beheer en onderhoud. Zij moeten zijn voorzien van een aftapklep en eventueel met een filter of droogmiddel op de ventilatieopening.
Veiligheid
Vrijwel geen enkel smeermiddel is ontvlambaar bij omgevingstemperatuur. Smeermiddelen mogen echter niet worden opgeslagen in de buurt van:
- Oxiderende of corroderende stoffen (chloor, zuurstof, zuren en basen)
- Hete oppervlakken of
Vervuiling
Opslagplaatsen moeten in het geval van incidentele lozingen de mogelijkheid bieden voor eenvoudige terugwinning van product (pompen, absorptie) zodat verontreiniging van de natuurlijke omgeving kan worden voorkomen. In sommige gevallen (d.w.z. geclassificeerde activiteiten) is een opvangbak vereist.
Opvangbak/lekbak
Voor lekbakken geldt dat de bodem een beschermende werking geeft. Ook de daarop afgestemde bodembeschermende maatregelen is gewaarborgd. Er gelden een aantal minimumeisen. Zo moet minimaal rekening worden gehouden met de opvang en afvoer van regen (indien niet voorzien van een deksel of afdekking). Daarnaast moet de lekbak voldoende opvangcapaciteit hebben. De opvangcapaciteit kan van belang zijn om te voorkomen dat een stof buiten de lekbak belandt (bodemaspect).
Algemene eis m.b.t. opvangcapaciteit
Eén opslagtank of verpakking op of in de lekbak. De opvangcapaciteit is ten minste 110% van de inhoud van de opslagtank of verpakking.
Meerdere opslagtanks of verpakkingen op of in de lekbak
De opvangcapaciteit is ten minste 110% van de inhoud van de grootste opslagtank of verpakking. De totale opvangcapaciteit is ten minste 10% van de inhoud van alle opgeslagen vloeistoffen.
Vloeistof kerende vloer als lekbak
Een vloeistof kerende vloer kan als lekbak dienstdoen als de constructie juist is. Dit betekent dat:
- De vloer voorzien is van wanden, drempels of opstaande
- De vloer in staat moet zijn de vloeistoffen op te vangen. De vloeistoffen dringen dus niet in de vloer
- De opvangcapaciteit voldoende is (zie kopje ‘opvangcapaciteit’).