Sunt materialele plastice mai puţin rezistente la noile tipuri de lubrifianţi de răcire?

Lubrifianti

de Asociatia Germana a Producatorilor Germani (VDW)

Sunt materialele plastice mai puţin rezistente la noile tipuri de lubrifianţi de răcire?

De la intrarea în vigoare a reglementărilor REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restrictions) ale Uniunii Europene cu privire la produsele chimice (EC 1907/2006), o întreagă serie de biocide periculoase pentru mediul înconjurător a dispărut dintre lubrifianții de răcire. Aceasta este o știre pozitivă, dar, devine tot mai evident faptul că noile emulsii, deși conțin mai puține biocide, sunt mai puțin compatibile cu materialele plastice dure și cu elastomerii. Garniturile de etanșare și alte componente fabricate din aceste materiale sunt mai puțin rezistente la noile lichide de răcire decât la compozițiile anterioare.

„Companiile noastre semnalează probleme în creștere, în această situație. Așa că noi am lansat inițiative variate”, declară Torsten BELL, membru al Departamentului de Tehnologie și Cercetare al VDW (Verband Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e. V. – Asociația Constructorilor Germani de Mașini-Unelte).

Deformarea garniturilor de etanșare

De la intrarea în vigoare a reglementărilor REACH, biocidele, care fuseseră utilizate în mod obișnuit în trecut, au dispărut acum de pe piață. „Mai sunt permise cam o duzină”, spune Bell. „De aceea, industria caută modalități alternative pentru monitorizarea microorganismelor, mai ales în lubrifianții pe bază de apă. De exemplu, emulsiile cu valori pH alcaline sunt frecvent utilizate. Totuși, aceasta poate avea un efect asupra materialelor din polimeri, folosite în mod curent la mașinile-unelte.” Potrivit lui Bell, garniturile de etanșare și inelele O, furtunurile, ștergătoarele, curelele de transmisie dințate sau de alt tip, precum și ecranele de protecție din policarbonat sunt în mod special afectate.

De pildă, deformarea este des întâlnită la garniturile de etanșare lineare de pe apărătorile de tip rulou și alte placări cinematice. Garniturile de etanșare a riglelor din sticlă utilizate pentru măsurarea lungimii curselor de deplasare pot, de asemenea, să cedeze. Drept rezultat, riglele se murdăresc și nu mai pot măsura cu precizie. Potrivit lui Bell, o altă problemă este manipularea improprie a lubrifiantului de răcire.

  • ​FIGURA 1 - Distrugerea poate surveni la o gamă largă de organe de mașini: curea dințată din poliuretan, furtun pneumatic, garnitură de piston, magazie de scule, ștergător, furtun pentru lichid de răcire (2x), panou pentru zonă de lucru / ușă (geam) de vizitare, motor linear (2x), apărătoare de rolă (de la stânga sus la dreapta jos)​

„Dacă, de exemplu, o mașină care este utilizată cu o emulsie se încălzește în timpul funcționării, o parte din apă se va evapora. Aceasta și alte ingrediente din emulsie trebuie corectate cu regularitate. Într-un caz de care am aflat, probabil corectarea nu s-a făcut, iar concentrația uleiului din lubrifiant a devenit mai mare – ridicându-se de la șapte la 20 de procente. S-au observat aderențe și depuneri semnificative în mașină, iar garniturile de etanșare și curelele dințate au cedat după scurte intervale de timp.”

Pericolul unor perioade lungi de nefuncţionare

Pot rezulta deteriorări considerabile. Până la urmă, nu doar o singură garnitură de etanșare trebuie înlocuită: garnituri de etanșare multiple și alte componente ale mașinii, de pildă cablurile, pot fi de asemenea afectate. Mașina în sine și, în cel mai rău caz, întreaga producție pot fi oprite până când toate vor fi înlocuite. În plus, există riscul garniturilor de etanșare defecte care distrug alte piese ale mașinii, cum este arborele principal al mașinii. Defecțiunile pot fi prevenite, de obicei, prin alegerea altor materiale: de exemplu, FKM (fluoroelastomer) în loc de NBR (cauciuc nitrilic). „În cazul componentelor standard, cum sunt inelele O, rezultate bune pot fi obținute și prin folosirea materialelor alternative”, spune Bell. Totuși, proprietățile mecanice și de alte caracteristici tehnice trebuie să corespundă necesităților. Mai mult, de pildă FKM este cu mult mai scump decât poliuretanul (PU), utilizat de altfel în mod curent. De aceea unele componente produse din anumite materiale nu sunt nici măcar vândute pe piața pentru publicul larg.

Un standard pentru compatibilitatea lubrifiantului de răcire

Dar cum poate fi asigurată rezistența materialului plastic la lubrifianții de răcire? „Mulți furnizori de lubrifianți nu sunt pregătiți să garanteze stabilitatea universală a lichidelor de răcire. Totuși, utilizarea diferitelor materiale la mașini pentru fiecare proiect individual este prea costisitoare pentru fabricanții de mașini-unelte. Așadar, ar fi de folos recomandări. De exemplu, producătorii de lubrifianți de răcire ar putea permite folosirea agenților proprii cu anumite materiale plastice. „Ar fi și mai bine dacă producătorii de componente cum sunt garniturile de etanșare ar urma să permită utilizarea produselor proprii cu lubrifianți de răcire în general sau pentru anumite clase CL”, sugerează Bell.

Din acest motiv, VDW sprijină folosirea testelor de imersiune pentru anumite clase de lichide de răcire inițiate de Verband der Schmierstoffindustrie (VSI – Asociația Industriei Germane de Lubrifianți). VSI a definit o serie de mostre de lichide de răcire care pot fi utilizate pentru testarea stabilității materialelor plastice în prezența diferitelor CL. Acestea pot fi obținute de la membrii VSI. „Aceste mostre de lubrifianți de răcire vor servi ca bază pentru un eventual standard, care urmează să fie abordat ca următoarea etapă ”, explică Bell. Producătorii de mașini-unelte, precum și fabricanții de organe de mașini și lubrifianți de răcire vor avea atunci la dispoziție un set de reglementări care confirmă stabilitatea materialelor plastice în uz cu lubrifianții mai prietenoși cu mediul.

Concentrare pe elastomeri și materiale plastice dure

Aceasta este doar una dintre cele trei etape parcurse de VDW. Cu privire la elastomeri, este nevoie de mai mult decât de o expunere statică sub forma testelor de imersiune. DGMK (Societatea Germană pentru Știința și Tehnologia Petrolului și Cărbunelui) și VDW-Forschungsinstitut e. V. au inițiat un proiect de cercetare care este implementat de Laboratorul pentru Mașini-Unelte și pentru Tehnologia de Fabricație (WZL) al RWTH din Universitatea Aachen și Institutul pentru Organe de Mașini (IMA) al Universității din Stuttgart.

Proiectul este supervizat de Grupul de Lucru 5 Machine Tool Design al VDW. Obiectivele sunt obținerea unei mai bune înțelegeri a interacțiunilor dintre elastomerii folosiți la mașinile-unelte și lubrifianții de răcire și dezvoltarea unui test rapid pentru compatibilitatea lichidelor de răcire cu elastomerii. În acest scop, cercetătorii au selectat trei componente caracteristice ale elastomerilor: etanșările radiale ale arborelui principal, inelele O și furtunurile de răcire.

  • FIGURA 2 - Instalație de testare a îmbătrânirii de la Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF), TU Berlin​

În sfârșit, un proiect finanțat din fondurile VDW se află de un an în curs de implementare la Institutul pentru Mașini-Unelte și Funcționarea Fabricilor (IWF) din cadrul Universității Tehnice din Berlin. Scopul acestui proiect este stabilitatea apărătorilor din policarbonat în contact cu noii lubrifianți. Testele se află în curs de desfășurare pentru determinarea limitei până la care panourile de policarbonat pot rezista la contactul cu lubrifianții de răcire. De interes practic în acest caz sunt panourile de vizualizare, dar și panourile formate la rece și la cald. „Datorită curbării lor, acestea nu pot fi protejate de contactul cu lubrifianții printr-un panou de siguranță din sticlă în zona de lucru”, explică Bell. „Pe cale de consecință, protecția este mai complexă, de pildă sub forma de placare durabilă. De exemplu, probele determină capacitatea de retenție a policarbonatului îmbătrânit artificial prin teste de impact”. VDW preconizează că rezultatele acestor probe vor fi disponibile până în 2021.


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.