Blaser – Lastuamisnesteet ja leikkuuöljyt metallintyöstöön

Kiinnostaisiko tehokkaampi, käyttäjäystävällisempi, ekologisempi, tuottavampi työstäminen?
Blaser Swisslube jälleenmyyjäsi Edufix oy
Asiantuntija-artikkeli

Lastuamisnesteitä valitsemassa

Veteen sekoitettavat lastuamisnesteet, eli emulsiot ja synteettiset nesteet, ovat laajasti käytössä konepajateollisuudessa metallien lastuavassa työstössä. Niiden tärkeimmät tehtävät työstettäessä ovat: jäähdyttäminen, voiteleminen ja lastuja poisto.

Vaatimukset ja tarpeet

Erilaiset työstömenetelmät ja kappalemateriaalit asettavat hyvin moninaiset vaatimukset näiden nesteiden ominaisuuksille. Tyypillisesti menetelmät, joissa on alhainen lastuamisnopeus, kuten kierteittäminen, kalvinta ja poraaminen, vaativat hyvää voitelevuutta. Suuren lastuamisnopeuden menetelmissä taas korostuvat enemmän nesteiden jäähdyttävät ominaisuudet. Samoin eri aihiomateriaalit asettavat hyvin monenlaisia vaatimuksia nesteiden voitelevuudelle sekä paineen kestoa parantaville lisäaineistukselle ns. EP-lisäaineille.

Eräiden tutkimuslähteiden mukaan nesteiden välinen paremmuus pysyy yleensä samana menetelmästä riippumatta, mutta niiden väliset suhteelliset erot vaihtelevat. Nesteiden väliset erot voivat olla merkittäviä, esim. pahimmillaan työstökokeissa on löydetty jopa 100 kertaisia eroja työkalun kestossa (haponkestävän teräksen kierteityksessä). On siis selvä, ettei ole aivan yhdentekevää minkä laatuista nestettä koneen säiliöön tankkaa. Koska lastuamisnesteiden vertailuun ei ole mitään yhteisesti sovittua / määriteltyä standardia, on vertailukelpoisen testitulosten löytäminen miltei mahdotonta. Tämä merkittävästi kasvattaa myyjän ja asiakkaan vastuuta valinnasta ja sen vaikuttimista.

Lastuttavuuden vaativuus määrittää nesteeltä vaalittavat ominaisuudet.

Ekologisuutta tavoittelemassa

Nykypäivänä ei voida puhua mistään (teollisestakaan) toiminnasta viittaamatta edes jollain tavalla ekologisuuteen. Lastuamisnesteiden osalta ekologisuus asiat korostuvat, koska loppuun käytetyt nesteet ovat jätteitä, joiden hävittäminen on tehtävä lain ja säädösten mukaisesti. Lisäksi hävittäminen on merkittävä kustannuserä, jolloin käytännön oikeaa ekologisuutta on pyrkimys hävitettävän jätteen määrän vähentäminen. Tähän voidaan vaikuttaa valitsemalla käyttämänsä nesteen pitkäikäiseksi tunnetuista tuotteista, ylläpitämällä niitä hyvin ja siten saavuttaa merkittävästi pidempi nesteen käyttöikä työstökoneella. Toisessa ääripäässä voidaan käyttää ns. sumuvoitelua, jossa ei oikein synny hävitettävää jätettä, mutta silloin on taas tehokkaasti estettävä öljysumun leviäminen työntelijöiden hengitysilmaan käyttämällä kohdepoistoimureita öljysumun erotustekniikalla varustettuna.

Nesteen vaihtovälin pidentäminen vaatii nesteeltä hyvää mikrobiologista stabiilisuutta ja vuotoöljyjen kestokykyä. Jokaisessa työstökoneessa on käytössä erilaisia voiteluaineita (hydrauli-, johdevoitelu ja karaöljyjä), jotka ennemmin tai myöhemmin päätyvät lastuamisnestejärjestelmään pilaamaan lastuamisnesteen ominaisuuksia. Vuotoöljyjen pitoisuus lastuamisnesteessä voi nousta merkittäväksi ja siksi ei ole aivan sama, miten vuotoöljyt ja käytetty neste reagoivat toisiinsa. On huolehdittava ns. nesteiden ja öljyjen yhteensopivuudesta. Vakavasti otettuna tämä tarkoittaa yhteensopivuustestien tekemistä laboratoriossa, jossa mitataan ja arvioidaan nesteelle vuotoöljystä aiheutuneita muutoksia ja niiden vaikutusta nesteen toimivuudelle ja kestoiälle. Pelkkä erottuvuustesti sekoittaen suljetussa astiassa emulsiota ja vuotoöljyä ei ole pitkässä juoksussa riittävä toimenpide, koska se ei paljasta minkälaisia kemiallisia reaktioita ja muutoksia vuotoöljy nesteelle aiheuttaa. Siksi toimittajan olisi pystyttävä testaamaan asiakkaansa öljyt omien nesteiden kanssa ja / tai pystyttävä tarvittaessa toimittamaan luotettavia testituloksia omien tuotteidensa osalta markkinoiden yleisimpien öljyjen kanssa.

Stabiliteetti ratkaisee

Yleensä puhtaat perusöljyt ovat varsin pitkäikäisiä ja stabiileja, mutta tilanne muuttuu oleellisesti, kun ne sekoitetaan veden kanssa emulsioksi tai synteettiseksi liuokseksi. Veden mukana nesteeseen tulee biokomponentti, joka tarjoaa otollisen kasvualustan erilaisille mikro-organismeille. Tästä syystä nesteet yleensä lisäaineistetaan ns. biosiideillä (säilöntäaineilla), joilla estetään mikrobikasvua nesteessä. Tyypillisesti nämä ovat bakterisideja, joilla estetään bakteerikasvua taikka fungisideja, joita käytetään estämään hiivojen ja homeiden kasvu. Käyttäjän työturvallisuuden kannalta bakterisidi lienee se ongelmallisempi tapaus, koska normaali ihmisen elimistö tarvitsee normaalisti toimiakseen bakteereita esim. iholla taikka ruoansulatuskanavassa. Noin 80kg ihmisessä onkin arviolta 2kg elävää bakteerimassaa, ilman että hän olisi mitenkään sairas. Usein käyttäjien mahdollisten iho-ongelmien taustalla on henkilökohtaisten ominaisuuksien lisäksi nesteessä käytetyt kemikaalit mukaan lukien bakterisidit. Noin vuosi sitten lehdissä ja uutisissa kerrottiin erään laajasti käytetyn perusvoide-erän poisvetämisestä markkinoilta käyttäjille syntyneiden iho-oireiden takia. Syntyneiden oireiden syyksi epäiltiin alustavasti säilöntäaineita.

Bakteerit voidaan jakaa kahteen ryhmään: harmittomat bakteerit ja taudinaiheuttaja bakteerit. Mainosmiesten luoma ”kaupallinen bakteerikammo” hakee luonnottomuudessaan vertaistaan. Tämän ”kammon” verukkeella kuluttajille myydään runsaasti erilaisia tuotteita, joilla voidaan estää taikka hävittää bakteerit, niin ne harmittomatkin ja puhumattakaan niistä hyödyllisistä. Bakteereille on tyypillistä, että käytännössä ovat hyviä kehittämään sietokykyä, eli toleranssin, esim. lääkkeitä (sairaala bakteerit) ja miksei myös erilaisia säilöntäaineita vastaan. Jos lastuamisnesteen mikrobiologinen stabiilius saavutetaan taistelemalla luonnonvoimia vastaa käyttämällä säilöntäaineita, on kamppailu tuomittu ennalta hävityksi. Ennemmin tai myöhemmin bakteerit voittavat kilpajuoksun toleranssin ja säilöntäaineen annostuksen suuruuden välillä, jonka jälkeen niiden kanta pääsee hallitsemattomaan kasvuun pilaten nesteen nopeasti hävityskuntoon. Markkinoilla on myös nesteitä, joissa ei ole käytetty bakterisideja, vaan niiden stabiliteetti on saavutettu luonnollisin menetelmin kasvattamalla nesteessä harmittomia bakteereja siten, ettei nesteessä ole elintilaa ns. ekologista lokeroa haitallisten bakteerien kasvulle. Tämä vaatii tarkkaa tietoa nesteen rakenteesta, bakteereista sekä niiden elinloista.

Ylläpitoa ja yhteenvetoa

Kaikki nesteet riippumatta niiden merkistä tai rakenteesta riippumatta vaativat käyttäjiltään säännöllistä ylläpitoa, jossa huolehditaan suodatuksista, vuotoöljyjen yhteensopivuudesta sekä poistosta, nesteen tankkauksesta ja konsentraation ylläpidosta. Erilaisten nesteiden välillä on suuria eroja käytännön kulutuksessa. Toiset vaativat reilusti korkeampaa tankkaus %:a kuin toiset. Toiset nesteet jäävät kiinni kappaleisiin ja syntyneisiin lastuihin kasvattaen kulutusta ja toiset taas huuhtoutuvat helposti pois. Tällöin erot hankintahinnassa voivat muodostua merkityksettömiksi, kun käytännön kulutusta ei luotettavasti pysty ennalta arvioimaan. Kaikki tämä vaatii tietoa ja ymmärrystä käytössä olevasta työstökoneesta, sovelluksesta, nestejärjestelmästä ja siinä käytössä olevasta nesteestä, mikä lisää etenkin myyjäorganisaation antamien ohjeiden, neuvojen, palvelun ja tietotaidon merkitystä. Lisäksi on muistettava, että nesteiden myyntiargumenteista huolimatta kukin koneistaja on itse vastuussa omasta työhygieniasta ja suojautumisesta työympäristössä käytettäville altistaville aineille.

Lopulta lopputulos on se mikä ratkaisee, onko nesteen valinta ollut onnistunut ja sen ylläpito kunnollista.

Tämä artikkeli on osa Konekuriirissa julkaistua artikkelisarjaa. Artikkelin kirjoittajana Panu Ranta, Edufix Oy.

SOITA / CALL US
KARTTA / MAP