Kühlschmierstoffen online auf der Spur
Bei der Metallverarbeitung entscheiden Qualität und Zustand von Kühlschmierstoffen mit über die Qualität der Werkstücke. Am Fraunhofer IGB wurde ein System entwickelt, mit dem Kühlschmierstoffe erstmalig kontinuierlich und vollautomatisch überwacht werden können. Nachdosierungen können so ohne Zeitverzug erfolgen, Kosten werden gespart.
Kühlschmierstoffen online auf der Spur
Wassermischbare Kühlschmierstoffe werden in der metallverarbeitenden Industrie in großen Mengen eingesetzt. Sie kühlen und schmieren das zu bearbeitende Metall sowie die Werkzeuge und transportieren die anfallenden Späne ab. Alleine in der Automobilindustrie beinhalten Zentralanlagen einige hundert Kubikmeter Kühlschmierstoffe pro Fertigungsstraße. Durch Erhitzung oder Eintrag von Chemikalien und Fremdöl während des Produktionsprozesses verändert sich die Zusammensetzung der Kühlschmierstoffe. Selbst Keime können sich in ihnen ansiedeln, die Qualität der Schmierstoffe verschlechtert sich. Um die Schmierstoffe jedoch so lange wie möglich einsetzen zu können, werden sie ein- bis zweimal wöchentlich überprüft. Dazu werden manuell Proben genommen, die anschließend im Labor auf ihre Qualität hin analysiert werden. Dies dauert einige Tage, aber erst nach der Analyse kann entschieden werden, ob, welche und wieviele der Komponenten und Additive nachdosiert werden müssen.
Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben nun im Auftrag eines Industrieunternehmens ein System entwickelt, mit dem die Kühlschmierstoffe kontinuierlich überwacht und vollautomatisch analysiert werden können. Vorteil ist, so Dr. Thomas Höfler - Projektverantwortlicher am IGB, »daß Änderungen im Zustand der Kühlschmierstoffe sofort und ohne Zeitverzögerung analytisch erfaßt werden«. Dies sei ein erster Schritt hin zu einer gezielten und automatisch geregelten Nachdosierung, die durch Materialeinsparung und Standzeitverlängerung Abfall verringert und auch den Geldbeutel schont.
Mit dem Gerät können verschiedene wichtige Parameter wie Temperatur, Konzentrat-Konzentration, Fremdöl-Gehalt, pH-Wert, Leitfähigkeit und die Konzentration aerober Keime kontinuierlich erfaßt werden. Um die nicht direkt zugänglichen Parameter - Konzentrat, Fremdöl und Keime - über physikalische Meßgrößen detektieren zu können, wurden zunächst im Labor entsprechende Korrelationen ermittelt. Diese wurden dann in spezielle Kalibrierfunktionen überführt und in eine Meßwerterfassung einprogrammiert. Ein weiterer Vorteil des Systems ist sein geringer Platzbedarf. »Die gesamte Meßtechnik und ein Industrie-PC sind in einem Schaltschrank untergebracht«, erläutert Thomas Höfler. Das Online-Analytik-Gerät wurde bereits mit großem Erfolg in einem aluminiumverarbeitenden Betrieb auf seine Einsatztauglichkeit getestet.
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Dr. Thomas Höfler
Telefon +49 (0) 711/970-4126
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