Cizí olej - Tramp oil proto není pouze otázkou vzhledu hladiny. Je to faktor, který může ovlivnit chemickou, fyzikální i biologickou stabilitu celé lázně.

Odkud se cizí olej do lázně dostává?

V typickém obráběcím provozu se vedle vlastní procesní kapaliny nachází řada dalších olejů a maziv.

Cizí olej může pocházet například z:

hydraulických systémů obráběcích strojů

převodovek

mazání vodicích ploch

kluzných a teleskopických vedení

řetězů a dalších mazacích míst

konzervačních olejů na vstupujících polotovarech

úniků mazacích olejů

nedostatečně očištěných obrobků

předchozích technologických operací

Typickým zdrojem jsou zejména oleje pro kluzná vedení a hydraulické oleje, které se dostávají do obráběcí kapaliny při provozu stroje.

U moderních CNC strojů může být množství oleje přicházejícího do lázně relativně malé v porovnání s celkovým objemem kapaliny. To ale neznamená, že je zanedbatelné.

Pokud například dochází ke kontinuálnímu přísunu malého množství oleje, může se během několika týdnů nebo měsíců nahromadit množství, které již významně ovlivní vlastnosti lázně.

Problém je především v kumulaci

Na rozdíl od některých jiných nečistot se tramp oil často z procesu automaticky neodstraní.

Část oleje se může zachytit na povrchu, část může být rozptýlena v emulzi a část může být odstraněna společně s obrobky nebo třískami. Výsledkem je postupná změna složení lázně.

Co se děje, když se cizí olej dostane do emulze?

Vodou ředitelné obráběcí kapaliny jsou komplexní systémy obsahující například základové oleje, emulgátory, inhibitory koroze, smáčedla, odpěňovače a další funkční složky.

Jejich vlastnosti jsou nastaveny tak, aby jednotlivé komponenty fungovaly v určité rovnováze.

Přídavek cizího oleje tuto rovnováhu narušuje. Cizí olej přitom nemusí pouze vytvořit viditelnou olejovou vrstvu na hladině. Jeho část může být v lázni jemně rozptýlena nebo částečně stabilizována emulgátory. Množství tramp oil není vždy možné spolehlivě odhadnout pouze podle vzhledu lázně. Lázeň může vypadat relativně normálně, přesto může obsahovat významné množství cizího oleje.

Tramp oil a stabilita emulze

Jedním z prvních důsledků může být změna stability emulze.

Emulze je systém, ve kterém jsou olejové kapky rozptýleny ve vodné fázi. Její stabilita závisí mimo jiné na typu a koncentraci emulgátorů, vlastnostech použitého oleje, kvalitě vody, teplotě a mechanickém namáhání. Cizí olej může tuto rovnováhu změnit.

V závislosti na jeho typu a množství může docházet například k:

tvorbě olejové vrstvy na hladině

změně velikosti olejových kapek

zvýšenému oddělování olejové fáze

zákalu

tvorbě úsad

změně pěnivosti

změně smáčivosti povrchu

horší stabilitě lázně při delším provozu

Ne všechny tyto projevy se musí objevit současně.

Proto je důležité hodnotit stav lázně komplexně a nespoléhat pouze na jeden parametr.

Tramp oil a mikrobiologie

Velmi významným problémem je souvislost mezi tramp oil a mikrobiologickou aktivitou.

Vodou ředitelné kapaliny představují prostředí, ve kterém mohou za určitých podmínek růst bakterie a houby. Riziko závisí například na teplotě, pH, koncentraci kapaliny, stupni znečištění, době provozu a úrovni údržby systému.

Cizí olej může vytvořit na hladině souvislou nebo částečně souvislou olejovou vrstvu.

Ta může vytvářet vhodné podmínky pro vznik mikrobiálních kolonií.

Postupně se mohou objevit:

nepříjemný zápach

pokles pH

změny vzhledu kapaliny

tvorba kalů

biofilm

zvýšená mikrobiologická aktivita

rychlejší degradace některých složek kapaliny

Typický „zápach staré emulze“ proto nemusí být pouze důsledkem stáří kapaliny.

Příčinou může být kombinace tramp oil, nedostatečné údržby a následné mikrobiologické aktivity.

Proč nestačí pouze doplňovat koncentrát?

V praxi se někdy problém řeší jednoduchým doplněním koncentrátu.

Pokud například klesá koncentrace emulze, přidá se další koncentrát.

To může být správný postup v případě skutečného poklesu koncentrace. Pokud je však současně v systému vysoký obsah cizího oleje, samotné doplňování koncentrátu problém neřeší.

Naopak může dojít k postupnému nárůstu celkového množství olejové fáze v systému.

Je proto nutné rozlišovat mezi poklesem koncentrace provozní kapaliny a kontaminací provozní kapaliny cizím olejem.

Refraktometr může být velmi užitečný pro kontrolu koncentrace, ale sám o sobě nemusí poskytnout kompletní obraz o stavu lázně.

Dopad na obrábění a kvalitu výrobku

Stabilita lázně není samoúčelná. Je přímo spojena se stabilitou výrobního procesu.

Obráběcí kapalina má během procesu několik funkcí:

odvádí teplo

zajišťuje mazání

pomáhá odvádět třísky

smáčí obrobek

chrání zařízení a obrobek proti korozi

ovlivňuje životnost nástroje

ovlivňuje výsledný povrch

Pokud se vlastnosti kapaliny postupně mění, mohou se měnit i podmínky obrábění.

V závislosti na konkrétní aplikaci může být výsledkem například:

zhoršení kvality povrchu

vznik skvrn

problémy s čistotou obrobku

změna tření

vyšší opotřebení nástroje

horší odvod tepla

problémy při následném lakování nebo povrchové úpravě

zvýšené zanášení zařízení.

V některých provozech se přitom problém objeví nejdříve na kvalitě výrobku a teprve následně se hledá příčina v provozní kapalině.

Cizí olej a koroze

Další důležitou oblastí je ochrana proti korozi.

Provozní kapalina musí udržovat dostatečnou ochrannou schopnost vůči obráběným součástem i samotnému zařízení. Pokud dojde ke změně chemického složení lázně, může se změnit také její antikorozní účinnost.

Riziko koroze může dále zvýšit:

pokles pH

mikrobiologická aktivita

nevhodná koncentrace

vysoký obsah nečistot

dlouhé odstávky

nedostatečná cirkulace

vysoká koncentrace cizího oleje

Proto není vhodné posuzovat cizí olej izolovaně.

Je součástí celého řetězce:

cizí olej, změna stability lázně, mikrobiologická aktivita, zhoršení ochranných vlastností, zvýšené riziko problémů s korozí.

Jak poznat, že je v lázni příliš mnoho cizího oleje?

Jedním z nejjednodušších ukazatelů je vizuální kontrola.

Podezřelé mohou být:

výrazná olejová vrstva na hladině

nepravidelné olejové skvrny

změna vzhledu emulze

kal nebo úsady

nepříjemný zápach

Vizuální kontrola je však pouze první krok.

Pro správné řízení lázně je vhodné sledovat více parametrů.

Doporučené provozní kontroly