Kühlschmierstoffe

Koaleszenzfilter zur Abscheidung von Kühlschmierstoff-Nebeln

13.07.12 | Autor / Redakteur: Carlo Saling und Jörn Jacobs / Victoria Sonnenberg

Bild 1: Das Funktionsprinzip der Koaleszenz an Filterfasern.
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Bild 1: Das Funktionsprinzip der Koaleszenz an Filterfasern. (Bild: UAS)

Ob klassischer Speicherfilter, Elektrofilter oder Koaleszenzfilter, alle haben eines gemeinsam – die Aufgabe der Aerosolabscheidung bei Kühlschmierstoffen. Eine neu entwickelte Filterart kombiniert jetzt alle drei Techniken in einem Koaleszenzfilter, der sowohl Kühlschmierstoff-Nebel als auch weitere Schadstoffe abscheidet.

Gemäß der VDMA-Broschüre „Kühlschmierstoffe“ (kurz: KSS) von 2002 versteht man unter KSS Flüssigkeiten, die bei Fertigungsverfahren der umformenden, trennenden sowie spanenden Be- und Verarbeitung von Werkstoffen eingesetzt werden. Es ist ihre Aufgabe, bei den Fertigungsprozessen beispielsweise das Werkzeug zu kühlen, Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug zu vermindern, den Verschleiß des Werkzeuges zu begrenzen, Zerspanungs- und Umformenergie zu verringern oder Späne abzuführen.

Vielseitigkeit von KSS eröffnet breites Einsatzgebiet

Aus der Vielzahl der Einsatzfelder ergeben sich ebenso viele Arten und unterschiedliche Zusammensetzungen der Kühlschmierstoffe. Solche KSS, deren Aufgabenschwerpunkt Kühlung heißt, weisen beispielsweise ein Mischungsverhältnis von circa 80 bis 97 % Wasser- und 20 bis 3 % Ölanteil auf. Diese Emulsionen werden primär zur Bearbeitung heißer Werkstücke eingesetzt.

Beim Bearbeitungsvorgang bilden diese Kühlschmierstoffe auf mineralischer, synthetischer oder Esterbasis einen Nebel aus, der aufgrund seiner Gesundheitsschädlichkeit aus der Werkzeugmaschine und aus der Umgebungsluft abgeschieden werden muss. Typische Fertigungsprozesse sind Drehen, Fräsen, Bohren, Hobeln, Schleifen, Sägen, Erodieren sowie Honen und Läppen. Die Schadstoffkonzentration mit ihrer Partikelverteilung hängt von den Faktoren Druck der KSS-Zufuhr, Werkzeuggeschwindigkeit, Viskosität, Dampfdruck und einigen weiteren ab, wobei Schadstoffkonzentrationen im Generellen bis zu 150 mg/m3, im Besonderen auch bis zu 300 mg/m3 auftreten.

Typisches Spektrum an Partikelgrößen im KSS-Nebel

Ausführliche Messungen der Berufsgenossenschaften ergaben ein typisches Partikelspektrum im KSS-Nebel: Es treten Partikelgrößen beziehungsweise Aerosoltröpfchen von 0,2 bis 10 µm auf, von denen jeweils auf Masse bezogen etwa 90 % kleiner als 1 µm sind (siehe KSS-Report, 2006).

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Die Vorteile der weiterentwickelten Filter auf einen Blick

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