DE19645945B4

DE19645945B4 - Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen

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Publication number: DE19645945B4
Application number: DE1996145945
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. Buschsieweke; Wilfried Dipl.-Ing. Auge; Wolfgang Dipl.-Ing. Streubel; Hubertus Dipl.-Ing. Meyer; Manfred H. Prof. Dr.-Ing. Pahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Meyer Hubertus Dipl-Ing 33106 Paderborn De P
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2016-11-08
Also published as: DE19645945A1

Abstract

Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen (11), bei welchem vor oder während der Behandlung eines Werkstücks (10) in einem Metallbearbeitungsprozess (MP) Bearbeitungsöle (11) aufgebracht und die den Metallbearbeitungsprozess (MP) verlassenden verunreinigten Bearbeitungsöle (ÜBÖ, VBÖ) gesammelt werden, und danach das gesammelte verunreinigte Öl-Gemisch (11a) mindestens einstufig aufbereitet wird, worauf das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz in dem Metallbearbeitungsprozess (MP) überprüft wird, in dem das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) mindestens einer Sichtkontrolle unterzogen wird und in mindestens einem tribologischen Schnelltest und/oder mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Schnellanalyse die Eigenschaften des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) untersucht werden, und dass je nach Einhaltung von vorgegebenen tribologischen Qualitätskriterien das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) direkt oder nach einer Nachadditivierung (NA1), in welcher dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) Leistungsträger (Additive) (16) zugegeben werden, dieses additivierte Öl-Gemisch (11c) in einer Schmier ölaufbringung (SA) des Metallbearbeitungsprozesses (MP) wieder eingesetzt oder einer Entsorgung (ES1) zugeführt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen.
Bearbeitungsöle werden in der Metall-Umformtechnik aufgrund ihrer Eigenschaften, wie einer hohen Tragfähigkeit bei der Umformung, einer einfachen Entfettung der Fertigteile sowie einer besseren Umweltverträglichkeit bevorzugt gegenüber Öl-in-Wasser-Emulsionen eingesetzt, wobei die Bearbeitungsöle üblicherweise aktive Leistungsträger (Additive) für den Korrosions-, Verschleiß- und den Alterungsschutz enthalten.
Aus der Metallbearbeitung sind Pflegemaßnahmen zur Standzeitverlängerung von Öl-in-Wasser-Emulsionsbädern und Entfettungsbädern bekannt.
Die Emulsionen der Emulsionsbäder werden durch Abtrennen von fremden Feststoffen und Fremdölen gereinigt und erneut in den Bearbeitungsprozess zurückgeführt. Ihre Qualität nimmt mit der Einsatzdauer ständig ab, da die aktiven Leistungsträger verbraucht werden. Weiterhin sind Emulsionen anfällig gegenüber mikrobiellen Abbauvorgängen, die sich zusätzlich auch negativ auf den gesamten Betrieb der Bearbeitungsanlagen auswirken. Beispielsweise tritt verstärkt Korrosion an Werkzeugen oder Maschinenteilen auf. Um den Befall mit Mikroorganismen in Grenzen zu halten, müssen den Emulsionen Bakterizide zugesetzt werden. Oft werden diese Bakterizide nicht den unterschiedlichen Anforderungen an die Umweltverträglichkeit und hoher mikrobieller Wirkung gerecht, da die systembedingten Zusammenhänge äußerst komplex sind.
Bei der Badpflege von Entfettungsanlagen liegt der Schwerpunkt momentan auf einer Rückgewinnung der Waschflüssigkeit, um die Wasserkosten zu senken. Die Waschflüssigkeit wird mittels Abscheider gereinigt und die abgetrennten Öl-Bestandteile werden als Abfall teuer entsorgt.
Weiterhin sind zur Aufbereitung von Altöl thermische, chemische und mikrobiologische Verfahren, wie Destillation oder Neutralisation, bekannt. Ziel einer thermischen Verwertung ist es, den Energiegehalt des Altöls bei einer Verbrennung zu nutzen oder durch Destillation einzelner Fraktionen für eine weitere Nutzung zu gewinnen. Bei der chemischen oder biologischen Verwertung wird das Altöl als Rohstoff eingesetzt.
Nachteilig ist, dass diese Verfahren aufwendig und teuer sind. Außerdem erlaubt keines der angesprochenen Verfahren eine Rückführung des Altöls als Recyclingstoff in den Ausgangsprozess.
Die Druckschrift „Tribologie + Schmierungstechnik" 42 (1995) 6-9 befasst sich mit wassermischbaren Kühlschmierstoffen, wozu Emulsionen zählen. Hierbei liegt eine feinste (kolloidale) Verteilung der Ölphase (disperse Phase) in der nicht mischbaren Wasserphase (Dispersionsmittel) vor. Der Fachmann spricht dann von einer "Öl-in-Wasser-Emulsion".
In Abhängigkeit von der Größe der dispergierten Teilchen wird in der Praxis von Makro- (auch: grob dispers) und Mikroemulsionen (auch: kolloid-dispers) gesprochen. Der Teilchendurchmesser schwankt dabei zwischen 10-2 und 10-6 cm. Die meisten Emulsionen zeigen jedoch eine uneinheitliche Teilchengröße und sind polydispers. Je nach Größe der dispergierten Teilchen sind Emulsionen milchig trüb (Makroemulsion) bis klar (Mikroemulsion).
Die in der Entgegenhaltung beschriebenen Emulsionen setzen sich üblicherweise zusammen aus einem Konzentrat auf Ölbasis von ca. 3 % bis 10 % und einem Wasseranteil von ca. 90 % bis 97 %. Sehr häufig findet man: 4 % Konzentrat – 96 % Wasser oder auch 5 % Konzentrat – 95 % Wasser.
Das Konzentrat auf Ölbasis enthält je nach Anforderungen verschiedene Bestandteile: Grundölemulgatoren, Korrosionsschutzinhibitoren, pH-Stabilisatoren, Verschleißschutzverbesserer, Puffer-Substanzen, Tenside usw. Das Konzentrat verleiht durch seine spezielle Rezeptur der Emulsion eine individuelle Ausprägung gewünschter Eigenschaften.
Befindet sich eine Emulsion im praktischen Gebrauchseinsatz, so stellt sich betriebsbedingt nach einer gewissen Zeit eine Veränderung zur Ausgangskonzentration ein. So steigt der prozentuale Anteil des Wassers, wenn durch gewisse Einflüsse, z.B. durch Keime oder Pilze, das Konzentrat abgebaut wird. Dem Absinken des Konzentrat-Anteils wirkt die Fachwelt mit einer "Nachdosierung" entgegen. Die Menge der Zudosierung richtet sich üblicherweise nach einer Konzentrationsbestimmung, beispielsweise durchgeführt mit einem Refraktometer. Zudosiert werden kann einzig nur eine messwertabhängige Menge des Konzentrats. Die Nachdosierung einzelner Rezepturanteile oder gar ein entwickeltes Teilkonzentrat ist nicht vorgesehen. Sowohl für den Neuansatz als auch für die Nachdosierung steht nur eine "Sorte" Konzentrat zur Verfügung.
Betrachtet man unter der vorstehend wiedergegebenen Prämisse den Stand der Technik der CH 684 410 A5 , so muss fraglos unterstellt werden, dass es bekannt ist, ein Bearbeitungsöl mindestens einstufig aufzuarbeiten, das aufbereitete Öl-Gemisch anschließend zu analysieren und in Abhängigkeit von dieser Analyse wieder dem Bearbeitungsprozess zuzuführen bzw. der Entsorgung zuzuleiten.
Hierbei ist allerdings hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der Entgegenhaltung zu beachten, dass die hierin erwähnte Aufbereitung speziell nur der Reinigung, d.h. dem Abscheiden der Metallteile dient. Es ist also möglich, gereinigtes Bearbeitungsöl dem Bearbeitungsprozess wieder zuzuführen.
Es ist der Entgegenhaltung jedoch nicht zu entnehmen, dass dort die Eigenschaften der in den verschiedensten Bearbeitungsprozessen in Abhängigkeit von dem Ziel dieser Bearbeitungsprozesse jeweils eingesetzten Bearbeitungsöle Berücksichtigung finden.
Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass nicht das Problem angesprochen wird, wonach die Qualität eines in einem Bearbeitungsprozess eingesetzten Bearbeitungsöls auch bei einwandfreier Reinigung mit jedem neuen Einsatz abnimmt. In der Konsequenz hat dies zur Folge, dass jedes gemäß der Entgegenhaltung gereinigte Bearbeitungsöl nur begrenzt wiederholt verwendet werden kann. Dies kann bei dem einen Bearbeitungsprozess einmal oder ggf. auch zweimal erfolgen, während bei einem anderen Bearbeitungsprozess das dort eingesetzte Bearbeitungsöl unter Umständen zehnmal nach seiner Reinigung wieder eingesetzt werden kann. Die Häufigkeit des Einsatzes hängt davon ab, ob seine Leistungsfähigkeit aufgrund der bei der Bearbeitung verloren gegangenen Wirkstoffe oder Additive den jeweils gestellten Anforderungen noch genügt.
Unabhängig von der Art und der Anzahl der Einsätze ist aber bei jedem gemäß der Entgegenhaltung gereinigten Bearbeitungsöl seine Leistungsfähigkeit beendet, so dass es zwangsläufig entsorgt werden muss.
Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen aufzuzeigen, mit welchem diese Bearbeitungsöle umweltfreundlich sowie mittels einfacher Apparaturen zu quasi neuwertigen Bearbeitungsölen wirtschaftlich aufbereitet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die in den Ansprüchen 3 bis 13 aufgeführten Merkmale stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
Das grundsätzliche erfindungsgemäße Verfahren besteht aus einer ein- oder mehrstufigen Abtrennung, einer Qualitätskontrolle und gegebenenfalls einer Nachadditivierung.
Hierbei wird ein vor oder während der Bearbeitung eines Werkstücks überschüssig aufgebrachtes oder verdrängtes Bearbeitungsöl im Anschluss an den Metallbearbeitungsprozess in mindestens einem Auffangbehälter gesammelt. Bei der Bearbeitung werden verschiedene Bearbeitungsöle mit speziellen Eigenschaften, wie Reibungs-, Verschleiß-, Korrosions- und Alterungsschutz gezielt eingesetzt. Die Anzahl der verwendeten Bearbeitungsöle wird möglichst gering gehalten, da bei der Aufbereitung die Bearbeitungsöle miteinander vermischt werden und aus ökonomischer Sicht eine Trennung in Einzelfraktionen nicht sinnvoll ist.
Das überwiegend aus Bearbeitungsölen bestehende gesammelte und verunreinigte Öl-Gemisch, welches außerdem Fremdöle, wie Maschinenöle oder hydraulische Öle und feste Fremdstoffe, insbesondere Schmutz und Metallabrieb enthält, wird zuerst gereinigt. Die Feststoffe werden in einer Abtrennvorrichtung bevorzugt mechanisch, alternativ mit einem Elektroabscheider oder Magnetabscheider entfernt. Als mechanische Abtrennvorrichtungen können z.B. Zentrifugen, Filter oder Absetzbecken Verwendung finden. Eine besonders vorteilhafte Abtrennvorrichtung ist ein Separator, da neben einer Fest-Flüssig-Abscheidung auch parallel auftretende Flüssigphasen voneinander getrennt werden.
In einer Qualitätskontrolle wird das derart aufbereitete Öl-Gemisch auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz in einem Metallbearbeitungsprozeß geprüft. Eine Sichtkontrolle, entweder manuell oder automatisiert, gibt aufgrund der Farbänderung und der Trübung des aufbereiteten Öl-Gemisches Aufschluß über den Anteil der Fremdstoffe bzw. den Reinheitsgrad.
Weiterhin wird in mindestens einem tribologischen Qualitätstest das tribologische Verhalten des aufbereiteten Öl-Gemisches untersucht. Hierbei wird es als Trennschmierschicht zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Kontaktflächen der Prüfkörper eingebracht.
Bei Einhaltung von vorgegebenen Qualitätskriterien, d.h. innerbetrieblichen Werksnormen oder nationalen bzw. internationalen Standards, wird das aufbereitete Öl-Gemisch als sogenanntes Recycling-Öl direkt in den Ausgangsprozeß der Metallbearbeitung zurückgeführt.
Negative Abweichungen von derartigen Qualitätskriterien können z.B. durch Fremdöl hervorgerufen werden. Dieses kann dann durch eine Zugabe von Leistungsträgern in einer sich der Qualitätskontrolle anschließenden Nachadditivierung beseitigt oder zumindest reduziert werden. Das derart additivierte Öl-Gemisch kann jetzt ebenfalls als Recycling-Öl in dem Metallbearbeitungsprozeß wieder verwendet werden.
Ist jedoch der Anteil an Fremdölen zu hoch, muß das aufbereitete Öl-Gemisch auf herkömmlichem Weg entsorgt werden.
Gemäß einem weiteren, dem Metallbearbeitungsprozeß nachgeschalteten Recycling-Verfahren mit einer sich an die Metallbearbeitung anschließenden Entfettungsanlage werden die in einem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch aus der Entfettungsanlage enthaltenen, teilweise in der Flüssigkeit gelösten diversen Bearbeitungsöle aufbereitet.
In der Entfettungsanlage werden an der Oberfläche des Werkstücks anhaftende Bearbeitungsöle mittels entsprechend angepaßter Reiniger abgelöst, um das Werkstück für eine Weiterbearbeitung, wie z.B. einer Lackierung, welches eine schmierstofffreie Werkstoffoberfläche erfordert, vorzubereiten. Neben den Bearbeitungsölen enthält das aufzubereitende Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch feste und flüssige Fremdstoffe, wie Schmutz, Metallabrieb, Fremdöl oder Reinigerrückstände und evtl. auch Ausfällungen, wie Ölharz, Ölschlamm oder Asphalt, die durch Alterungsprozesse der Bearbeitungsöle entstehen.
Die Bearbeitungsöle werden in einer ein- oder mehrstufigen Abtrennvorrichtung von der Waschflüssigkeit und den Feststoffen getrennt.
Eine einstufige Abtrennung erfordert den Einsatz einer Vorrichtung mit einer scharfen Trenngrenze, um die vorge gebenen Qualitätskriterien einzuhalten. Hierfür eignen sich besonders Separatoren.
Bei einer zweistufigen Abtrennung wird in der ersten Trennstufe aus dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch ein hochkonzentriertes Öl-Gemisch mit geringen Restanteilen an Waschflüssigkeit und Reinigern abgeschieden. Die zweite Trennstufe, bevorzugt ein Separator, dient zur Reduzierung dieser Restanteile. Die erste Trennstufe kann durch einen Schwerkraft- oder Fliehkraftabscheider, einen Ölabstreifer, einen Koaleszenzabscheider, einen Membranfilter oder einer thermischen Abtrennvorrichtung gebildet sein.
Eine mehrstufige Abtrennung erlaubt eine differenziertere Abtrennung der Einzelkomponenten. In der ersten Trennstufe liegt der Schwerpunkt der Abtrennung auf einer ölfreien Waschflüssigkeits-Abscheidung und in der zweiten Trennstufe auf einer Senkung des Restanteils der Fremdstoffe im aufbereiteten Öl-Gemisch. Geringe Anteile von Reinigern in diesem Öl-Gemisch haben eine positive Wirkung, da sie aufgrund ihrer Grenzflächenaktivität die Entfettung des mit dem Recycling-Öl behandelten Werkstücks in der Entfettungsanlage erleichtern.
In einer Nachadditivierung werden dem aufbereiteten Öl-Gemisch bei der Metallbearbeitung verbrauchte oder in der Entfettung entzogene Leistungsträger wieder zugegeben, um die tribologischen Eigenschaften des aufbereiteten Öl-Gemisches zu verbessern. Die Qualitätskriterien, wie Reibung und Verschleiß, werden in einer Qualitätskontrolle in mindestens einem tribologischen Qualitätstest überprüft. Bei Einhaltung der vorgegebenen Qualitätskriterien wird das aufbereitete Öl-Gemisch als Recycling-Öl direkt in den Metallbearbeitungsprozeß zurückgeführt.
Im Falle einer Nichterfüllung der Qualitätskriterien werden in einer weiteren Nachadditivierung erneut die tribologischen Eigenschaften verbessernde Leistungsträger zudosiert oder es wird bei einem sehr schlechten Ergebnis des Qualitätstestes das aufbereitete Öl-Gemisch einer Entsorgung zugeführt.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Verfahren miteinander kombiniert. Die aufbereiteten Öl-Gemische werden vor oder nach der Nachadditivierung miteinander vermischt. Sie fallen in unterschiedlichen Mengen an. Ein hoher Anteil der verdrängten oder überschüssig aufgetragenen Bearbeitungsöle im aufbereiteten Öl-Gemisch wirkt sich positiv auf die tribologischen Eigenschaften der Gesamtmischung aus, da dieses Öl-Gemisch aufgrund geringer mechanischer und chemischer Veränderungen Qualitätseigenschaften von neuwertigem Bearbeitungsöl aufweist. Weiterhin wird dadurch der prozentuale Bedarf der Leistungsträger in der Nachadditivierung gesenkt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann abhängig von den anfallenden verunreinigten Ölmengen und vom Bedarf an Recycling-Öl intermittierend oder kontinuierlich gearbeitet werden. Verlustmengen an Bearbeitungsöl im Metallbearbeitungsprozeß und in der Aufbereitung werden durch Zugabe von frischem Bearbeitungsöl bei der Metallbearbeitung ausgeglichen.
Die im Rahmen der Qualitätskontrolle des erfindungsgemäßen Aufbereitungs-Verfahrens entwickelte Systematik in der Vorgehensweise zur Prüfung der Verwendungsfähigkeit des aufbereiteten Öl-Gemisches für einen erneuten Einsatz im Metallbearbeitungsprozeß stellt einen eigenständigen Erfindungsgedanken dar.
Um die Pufferzeit für das aufbereitete oder gegebenenfalls additivierte Öl-Gemisch bis zur Entscheidung über seine Verwendbarkeit zu minimieren, können in einer Qualitätskontrolle tribologische Schnelltests und/oder chemische und/oder physikalische Schnellanalysen mit kurzen Prüfzeiten zur Bestimmung der Öl-Gemisch-Eigenschaften eingesetzt werden. Weiterhin können die Tests und Analysen mit einfachen Apparaturen durchgeführt werden, da die Störanfälligkeit abnimmt und kein Fachpersonal für die Durchführung der Qualitätskontrolle erforderlich ist.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß der Brugger-Test (DIN 51347) zur Untersuchung des tribologischen Verhaltens des aufbereiteten und gegebenenfalls additivierten Öl-Gemisches die zweckmäßigste Testmethode ist. Alternative Qualitätstests zum Brugger-Test sind teilweise aufwendigere Prüfungen, wie der Timken-Test nach ASTM-D-2287 oder der Verschleißtest mittels Almen-Wielandmaschine, Verschleißwaage nach Reichert (VKIS-Arbeitsblatt 6), Shell-Vierkugel-Apparat (DIN 51350) oder Falex-Prüfmaschine (ASTM-D-2670).
Um für die Zugabe der Leistungsträger in der Nachadditivierung die erforderlichen Informationen über die chemische Zusammensetzung des aufbereiteten Öl-Gemisches zu erhalten, kann eine chemische Qualitätsanalyse durchgeführt werden. Das aufbereitete Öl-Gemisch wird entweder kontinuierlich während der Aufbereitung oder einmal vor dem Recycling-Verfahren an einer Probe analysiert. Eine Gesamtanalyse ist nicht erforderlich, da chemische Veränderungen während der Metallbearbeitung und Entfettung nur selektiv auf einige Leistungsträger wirken. Beispielsweise werden in der Entfettung vor allem wasserlösliche Leistungsträger, wie Zinkdialkyldithiophosphate oder Natriumsulfonate ausgewaschen. Daher ist nur eine Analyse bezüglich dieser Öl-Komponenten notwendig.
Mit der IR-Spektroskopie kann in der Qualitätskontrolle eine einfache Schnellanalyse zur Ermittlung der chemischen Zusammensetzung des aufbereiteten Öl-Gemisches eingesetzt werden. Die IR-Spektroskopie erlaubt auch eine Abschätzung hinsichtlich der Oxidation des aufbereiteten und gegebenenfalls additivierten Öl-Gemisches. Weitere Alternativmethoden zur selektiven Additivanalyse sind die Atomemissionsspektroskopie zur Bestimmung der Natriumsulfonate oder Zinkdithiophosphate bzw. die kernmagnetische Resonanzspektroskopie zur Messung des Anteils der phosphorhaltigen Zersetzungsprodukte im aufbereiteten Öl-Gemisch. Gegebenenfalls kann das aufbereitete Öl-Gemisch weiteren Prüfungen unterzogen werden, in denen andere chemische und physikalische Stoffeigenschaften untersucht werden. Geeignete Qualitätsprüfungen sind z.B. die Alterungsbeständigkeit nach Baader (DIN 51554), die Neutralisationszahl-Bestimmung (DIN 51558), die Verseifungszahl-Bestimmung (DIN 51559 bzw. DIN 53401), die Säurezahl-Bestimmung (DIN 53402) und die Jodzahl-Bestimmung (DIN 53241), in denen spezifische Eigenschaften für das aufbereitete Öl-Gemisch ermittelt werden können.
In der Nachadditivierung wird dem aufbereiteten Öl-Gemisch eine jeweils an den Verbrauch der Leistungsträger angepaßte Zusammensetzung von Leistungsträgern zugesetzt. Diese Maßnahme beinhaltet ebenfalls einen eigenständigen Erfindungsgedanken.
Bei einer während der Aufbereitung durchgeführten kontinuierlichen chemischen Qualitätsanalyse wird in der Nachadditivierung eine meßwertabhängige Zusammensetzung bzw. Menge der verbrauchten Leistungsträger zudosiert. Im Falle einer einmal durchgeführten chemischen Qualitätsanalyse des jeweils in der Metallbearbeitung bei bestimmten Prozeßbedingungen eingesetzten Bearbeitungsöls anhand einer Probe vom aufbereiteten Öl-Gemisch wird in der Nachadditivierung konstant eine an diese Analyse angepaßte Leistungsträger-Zusammensetzung dem aufbereiteten Öl-Gemisch zugegeben.
Diese einfache Qualitätsanalyse bei Einsatz eines einzigen Bearbeitungsöls in den Bearbeitungsprozeß führt zu einer merklichen Kosten- und Zeitersparnis.
Abhängig von dem Ergebnis des tribologischen Qualitätstests und/oder der chemischen Qualitätsanalyse können dem aufbereiteten Öl-Gemisch in der Nachadditivierung Leistungsträger wie polare Additive, Hochdruck-Additive (EP-Additive), Verschleißschutz-Additive (AW-Additive), Korrosionsinhibitoren, Oxidationsinhibitoren und Metallkomplexbildner zugesetzt werden. Polare Leistungsträger, wie Syntheseester, natürliche Fettöle oder Fettsäuren, dienen zur Verbesserung des Qualitätskriteriums Reibung. Mit der Zugabe von EP-Additiven werden die Qualitätskriterien Reibung, Verschleiß sowie Alterung verbessert. AW-Additive, wie ZnDTP, werden als Verschleißschutz-Verbesserer eingesetzt. Korrosions- und Oxidationsinhibitoren dienen als Alterungsschutz zur Standzeitverlängerung der Bearbeitungsöle. Es wird in der Regel eine Mischung dieser Additivtypen zugegeben, weil sie unterschiedlich und in verschiedenen Temperaturbereichen wirksam sind.
Die erfindungsgemäße Aufbereitung der Bearbeitungsöle ist vorteilhaft in einen geschlossenen Öl-Kreislaufprozeß eingebunden. Da das Verfahren modular aufgebaut ist, können im Einsatz befindliche Fertigungsanlagen mit den fehlenden Aufbereitungsvorrichtungen ohne weiteres nachgerüstet werden.
Mit der Nachadditivierung und der Qualitätskontrolle stellt die Erfindung einfache Verfahrensschritte zur Verfügung, welche die Standzeit jedes eingesetzten Bearbei tungsöls bei nahezu gleichbleibender Qualität kostengünstig verlängert. Durch den Einsatz von recyceltem Bearbeitungsöl werden die Betriebs- und die Entsorgungskosten gesenkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird den gesetzlichen Anforderungen (Abfallgesetz) mit dem Ziel einer möglichst hohen stofflichen Wiederverwertung vollauf gerecht.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 in einer schaubildlichen Darstellung ein Verfahren zur Aufbereitung von vor oder während der Umformung eines metallischen Halbzeuges überschüssig aufgebrachtem oder verdrängtem Bearbeitungsöl;
2 ebenfalls in einer schaubildlichen Darstellung ein Verfahren zum Aufbereiten von in einem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch aus einer einer Metallumformung nachgeschalteten Entfettungsanlage enthaltenen Bearbeitungsölen, wobei die Aufbereitung in einer einstufigen Abtrennvorrichtung vorgenommen wird;
3 wiederum in schaubildlicher Darstellung ein Verfahren zum Aufbereiten von in einem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch aus einer einer Metallumformung nachgeschalteten Entfettungsanlage enthaltenen Bearbeitungsölen, wobei die Aufbereitung in einer zweistufigen Abtrennvorrichtung vorgenommen wird;
4 nochmals in schaubildlicher Darstellung ein Kombinations-Verfahren zum Aufbereiten von Bearbeitungsölen gemäß den Verfahren der 1 und 2 und
5 gleichfalls in schaubildlicher Darstellung eine Variante des Verfahrens gemäß 2, wobei in einer Qualitätskontrolle das aufbereitete Öl-Gemisch in einem tribologischen Qualitätstest und gegebenenfalls durch eine chemisch-physikalische Qualitätsanalyse untersucht wird.
In der 1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung eines vor oder während der pressenden Umformung U eines metallischen Halbzeugs 10 überschüssig aufgebrachten Bearbeitungsöls VBÖ oder verdrängten, d.h. verunreinigten Bearbeitungsöls ÜBÖ schematisch dargestellt.
In einer Öl-Gemisch-Aufbereitungseinrichtung R für die Bearbeitungsöle ÜBÖ und VBÖ sind hinter einer Presse P ein Auffangbehälter B1 und eine Abtrennvorrichtung A1 zur Feststoffabtrenung angeordnet. Der Abtrennvorrichtung A1 sind eine Qualitätskontrolle QK1 und eine Nachadditivierung NA1 nachgeschaltet.
Zur besseren Bearbeitbarkeit wird vor der Umformung U des Halbzeugs 10 auf seine Oberfläche in einer Schmierölaufbringung SA, wie z.B. einem Öltauchbad oder einer Sprühanlage, Bearbeitungsöl 11 überschüssig aufgetragen. Das geölte Halbzeug 12 wird der Presse P zugeführt, in welcher während der Umformung U verunreinigtes Bearbeitungsöl VBÖ verdrängt wird. Das während der Schmierölaufbringung SA und der Umformung U des geölten Halbzeugs 12 überschüssig aufgebrachte oder verdrängte Bearbeitungsöl ÜBÖ, VBÖ wird in dem Auffangbehälter B1 unterhalb der Presse P gesammelt. Dieses hier gesammelte Öl-Gemisch 11a ist außerdem durch Feststoffe 13, wie Schmutz oder Metallabrieb, und Fremdöle 14, insbesondere Hydrauliköl, verunreinigt. In der einstufig ausgebildeten Abtrennvorrichtung A1, bevorzugt in Form eines Separators oder eines Filters mit einer Filterfeinheit von 5 bis 50 μm, insbesondere 40 μm, werden die Feststoffe 13 aus dem verunreinigten Öl-Gemisch 11a entfernt.
Das die Abtrennvorrichtung A1 verlassende aufbereitete Öl-Gemisch 11b wird in der Qualitätskontrolle QK1 auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz als Recyclingöl 15 in dem Metallbearbeitungsprozeß MP geprüft. Dazu wird das aufbereitete Öl-Gemisch 11b mindestens einer Sichtkontrolle unterzogen und/oder in mindestens einem tribologischen Qualitätstest TQT sein tribologisches Verhalten untersucht. Mit Hilfe des Brugger-Tests (DIN 51347), bei welchem das aufbereitete Öl-Gemisch 11b als Schmierölfilm zwischen sich relativ zueinander bewegenden Zylindern aufgetragen wird, wird die Belastbarkeit nach Brugger als vorgegebenes Reib-Verschleiß-Qualitätskriterium ermittelt.
Bei Einhaltung dieses Qualitätskriteriums wird das untersuchte aufbereitete Öl-Gemisch 11b nunmehr als Recyclingöl 15 direkt wieder in der Schmierölaufbringung SA verwendet.
Weichen die Ergebnisse in der Qualitätskontrolle QK1 nur geringfügig von dem vorgegebenen Wert für das Qualitätskriterium ab, wird in der Nachadditivierung NA1 dem aufbereiteten Öl-Gemisch 11b eine das tribologische Verhalten verbessernde Leistungsträger-Mischung 16 zugegeben. Die Zusammensetzung dieser Leistungsträger-Mischung 16 ist in Vorprüfungen durch eine chemische Qualitätsanalyse CQA (siehe auch 5) einer Standard probe des aufbereiteten Öl-Gemisches 11b festgelegt worden. In der Nachadditivierung NA1 wird dann eine standardisierte Leistungsträger-Mischung 16 zum aufbereiteten Öl-Gemisch 11b dosiert, wobei auf die Zugabemenge regulierend von außen Einfluß genommen werden kann. Dieses additivierte Öl-Gemisch 11c kann trotz der durch einen geringen Anteil an Fremdöl 14 hervorgerufenen Abweichungen ebenfalls als Recycling-Öl 15 wieder im Metallbearbeitungsprozeß MP eingesetzt werden.
Zeigt die Qualitätskontrolle QK1 jedoch, daß eine Wiederverwendung des aufbereiteten Öl-Gemisches 11b nicht möglich ist, wird dieses einer herkömmlichen Entsorgung ES1 zugeführt.
2 zeigt im Schema ein Aufbereitungs-Verfahren für in einem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 enthaltene, teilweise darin gelöste Bearbeitungsöle 11. Der Umformung U eines Halbzeugs 10 in einem Metallbearbeitungsprozeß MP ist eine Entfettungsanlage EF zum Reinigen von umgeformten Halbzeugen 17 nachgeschaltet, deren Abwasser, d.h. das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 in einer einstufigen Abtrennvorrichtung A2 aufbereitet wird.
In diesem Zusammenhang läßt die 2 erkennen, daß in einer Öl-Gemisch-Aufbereitungseinrichtung R1 einer Abtrennvorrichtung A2 eine Nachadditivierung NA2 sowie eine Qualitätskontrolle QK2 nachgeschaltet sind.
Das umzuformende Halbzeug 10 in Form z.B. eines Blechs oder Coils, wird vor der Umformung U in einer Schmierölaufbringung SA, wie z.B. einem Öltauchbad oder einer Sprühanlage, mit Bearbeitungsöl 11 behandelt.
Um die Aufbereitung des während des Metallbearbeitungsprozesses MP verunreinigten Bearbeitungsöls 11 zu verein fachen, kann anstelle verschiedener Bearbeitungsöle 11 mit speziellen Reib-, Verschleiß- und Alterungseigenschaften nur ein – aber dafür aufgrund eines höheren Leistungsträgeranteils 19 – höherwertiges Bearbeitungsöl 11, verwendet werden. Dieses Bearbeitungsöl 11, 19 besteht aus einem Basis-Öl-Anteil 11 von 54,1 % und einem Leistungsträgeranteil 19 von 45,9 %, wobei auf den Ester, das Sulfonat und ZnDTP Anteile von 14,7 %, 24,6% und 6,6 % entfallen. Das AW-Additiv ZnDTP ist gleichzeitig ein Korrosions- und Oxidationsinhibitor und beugt daher der Alterung des eingesetzten Bearbeitungsöls 11 vor.
Das geölte Halbzeug 12 wird in einer Presse P umgeformt. Hier reagiert das Bearbeitungsöl 11 oder 11, 19 mit der Metalloberfläche. Unter Umständen treten Veränderungen am Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 aufgrund lokaler Überhitzung auf. Während der Umformung U durch Pressen nimmt das Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 Feststoffe 13, wie Schmutz und kleine Späne auf. Weiterhin vermischt es sich mit auf der Oberfläche des geölten Halbzeugs 12 aufgebrachtem Fremdöl 14. Durch Leckagen in den Schmier- und Hydraulikölkreisläufen gelangen noch andere Fremdöle 14 in den Metallbearbeitungsprozeß MP. Für die Weiterverarbeitung WA der umgeformten Halbzeuge 17 werden ihre Oberflächen von daran anhaftendem Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 befreit.
Die auf warmer Basis arbeitende Entfettungsanlage EF wird durch fünf in Reihe geschaltete Tauchbecken gebildet, welche ein Fassungsvermögen von V=10m³ haben.
Jedes umgeformte Halbzeug 17 durchläuft zuerst zwei Entfettungsbäder, in denen die oberflächig anhaftenden Bearbeitungsöle 11 bzw. 11, 19 mittels einer Waschflüssigkeit 20 abgelöst werden. Als Waschflüssigkeit 20 wird z.B. ein an das verwendete Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 angepaß ter Reiniger 21, u.a. bestehend aus Natronlauge und Tensiden mit einer Konzentration von 4 Gew.-%, verwendet.
Der Reiniger 21 kann folgende Auswirkungen auf ein Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 hervorrufen: Einerseits werden Leistungsträgeranteile 19, insbesondere die wasserlöslichen Bestandteile, wie beispielsweise ZnDTP, abgegeben und andererseits nimmt das Bearbeitungsöl 11 Komponenten des Reinigers 21 auf. Bei bestimmten Prozeßbedingungen in der Entfettungsanlage EF fallen beispielsweise polare Leistungsträger aus. Das gereinigte und ölfreie umgeformte Halbzeug 17a wird in zwei weiteren Spülbecken gespült. Anschließend wird in einem Konservierungsbad ein Konservierungsschutz aufgebracht, um das ölfreie Halbzeug 17a bis zur Weiterverarbeitung WA vor Korrosion zu schützen.
Zur Standzeitverlängerung der Entfettungs- und Spülbäder in der Entfettungsanlage EF wird die Waschflüssigkeit 20 kontinuierlich gereinigt. Bei optimaler Badpflege kann eine Rückbefettung beim Herausziehen der ölfreien Halbzeuge 17a aus der Entfettungsanlage EF unterbunden werden.
Das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 aus den Entfettungsbädern wird mittels einer einstufigen Abtrennvorrichtung A2, insbesondere einem Separator, mit einer Kapazität von 3 m³/h in seine Bestandteile: aufbereitetes Öl-Gemisch 11b, Feststoffe 13 und Waschflüssigkeit 20 getrennt.
Die Spülbäder sind durch 10 bis 25 % Verschleppung von Bearbeitungsöl 11 und Waschflüssigkeit 20 verunreinigt. Dieses Abwasser wird mittels eines Koalisierplattenklärers mit einer Kapazität von 3 m³/h vom Bearbeitungsöl 11 befreit, damit nachfolgend das aufbereitete Öl-Gemisch 11b und die Waschflüssigkeit 20 wieder verwertet werden können. Die Feststoffe 13 werden abgeschieden.
Das aufbereitete Öl-Gemisch 11b enthält neben dem eingesetzten Bearbeitungsöl 11 Leistungsträgeranteile 19, Fremdöle 14 sowie geringe Anteile an Waschflüssigkeit 20, die beim erneuten Einsatz des aufbereiteten Öl-Gemisches 11b im Metallbearbeitungsprozeß MP die Entfettung in der Entfettungsanlage EF erleichtern.
Bei einer in einer Voruntersuchung des aufbereiteten Öl-Gemisches 11b bestimmten Qualitätsanalyse CQA (siehe auch 5) wurde folgende chemische Zusammensetzung analytisch ermittelt:
Ein Anteil von 83,6 % an Basisöl und ein Anteil von 16,4 % an Ester. Die wasserlöslichen Leistungsträger-Anteile 19, wie z.B. ZnDTP und Natriumsulfonat, wurden in der Entfettungsanlage EF ausgewaschen. Daher geht durch die Aufbereitung ungefähr 1/3 der ursprünglich eingesetzten Menge an Bearbeitungsöl 11 verloren.
Dem aufbereiteten Öl-Gemisch 11b werden in der Nachadditivierung NA2 die fehlenden Leistungsträger in einer Mischung 16 zugegeben. Diese Leistungsträger-Mischung 16 wird standardmäßig als 10 %-ige Mischung ausgeführt. Die Einmischung erfolgt chargenweise bei einer erhöhten Temperatur von 60° bis 65°C mit einem Propellerrührer.
Das derart additivierte Öl-Gemisch 11c wird in der Qualitätskontrolle QK2 auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz als Recycling-Öl 15 in dem Metallbearbeitungsprozeß MP geprüft. In mindestens einem tribologischen Qualitätstest TQT wird das tribologische Verhalten des additivierten Öl-Gemisches 11c untersucht. Der Brugger-Test (DIN 51347) ist wiederum eine geeignete Schnellprüfung, mit dem der Reibverschleiß ermittelt wird. Bei Einhaltung dieses Qualitätskriteriums kann das untersuchte additivierte Öl-Gemisch 11c als Recycling-Öl 15 direkt in die Schmierölaufbringung SA zurückgeführt werden.
Anderenfalls wird das additivierte Öl-Gemisch 11c einer erneuten Nachadditivierung NA2 unterzogen, so daß es als nachadditiviertes Öl-Gemisch 11d dem Metallbearbeitungsprozeß MP zugeleitet wird, oder es wird das additivierte Öl-Gemisch 11c einer Entsorgung ES2 zugeführt, wenn das Ergebnis der Qualitätskontrolle QK2 sehr schlecht ist.
Bei dem anhand der 3 veranschaulichten Verfahren wird – abweichend zum Verfahren gemäß 2 – das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 in einer zweistufigen Aufbereitungseinrichtung R2 aufbereitet.
Das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 aus der Entfettungsanlage EF wird der ersten Trennstufe A2 in Form eines Ölabscheiders zugeführt, in welcher aufgrund der Dichteunterschiede des in dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 enthaltenen Bearbeitungsöls 11 und der Waschflüssigkeit 20 eine Phasentrennung stattfindet. Hierbei kann an der Grenzfläche zwischen der abgesetzten Waschflüssigkeit 20 und dem aus der Trennstufe A2 tretenden behandelten, geringe Restanteile Wasser enthaltenden Öl-Gemisch 11e eine cremige Zwischenschicht auftreten, da die im Reiniger 21 enthaltenen Tenside wegen ihrer Grenzflächenaktivität eine homogene Phasenbildung erschweren. Diese Zwischenschicht wird entweder abgesaugt oder durch einen Skimmer bzw. ein Förderband abgeschieden. Anschließend wird in einer zweiten Trennstufe A3 in Form eines Separators das behandelte Öl-Gemisch 11e auch von Restanteilen der Waschflüssigkeit 20 und ausgefallenen Reinigern 21 gesäubert.
Das derart aufbereitete Öl-Gemisch 11b gelangt dann in eine Nachadditivierung NA2. Das additivierte Öl-Gemisch 11c wird anschließend in einer Qualitätskontrolle QK2 mittels des Brugger-Testes (DIN 51347) auf seine Verwendung für einen erneuten Einsatz als Recycling-Öl 15 untersucht. Es kann aber auch noch einmal nachadditivert und dann als nachadditiviertes Öl-Gemisch 11d dem Metallbearbeitungsprozeß MP zugeführt werden.
Bei Nichteinhaltung der Qualitätskriterien wird das additivierte Öl-Gemisch 11c der Entsorgung ES2 zugeführt.
In der 4 ist im Ablaufschema eine Kombination der anhand der 1 und 2 veranschaulichten Verfahren dargestellt.
Bei diesem kombinativen Verfahren werden sowohl das vor und während der Umformung U überschüssig aufgebrachte oder verdrängte Bearbeitungsöl ÜBÖ, VBÖ als auch das in dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 aus der Entfettungsanlage EF enthaltene Bearbeitungsöl 11 recycelt. Ansonsten gelten die Erläuterungen zu den 1 und 2.
5 zeigt anhand eines Ablaufschemas eine Variante des Verfahrens gemäß 2 mit einer Qualitätskontrolle QK2, in der ein tribologischer Qualitätstest TQT und gegebenenfalls eine chemische Qualitätsanalyse CQA durchgeführt werden.

10: Halbzeug ungeölt
11: Bearbeitungsöl, sauber
ÜBÖ: Bearbeitungsöl, überschüssig
VBÖ: Bearbeitungsöl, verunreinigt
1a: Öl-Gemisch, verunreinigt
11b: Öl-Gemisch, aufbereitet
11c: Öl-Gemisch, additiviert
11d: Öl-Gemisch, nachadditiviert
11e: Öl-Gemisch mit Restanteilen Wasser
12: Halbzeug beölt
13: Feststoffe
14: Fremdöle
15: Recycling-Öl
16: Leistungsträger-Mischung
17: umgeformte Halbzeuge
17a: ölfreie umgeformte Halbzeuge
18: Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch
19: Leistungsträgeranteil
20: Waschflüssigkeit
21: Reiniger
A1: Abtrennvorrichtung
A2: Abtrennvorrichtung
A3: Abtrennvorrichtung
B1: Auffangbehälter
CQA: Qualitätsanalyse
EF: Entfettungsanlage
ES1: Entsorgung
ES2: Entsorgung
MP: Metallbearbeitungsprozeß
NA1: Nachadditivierung
NA2: Nachadditivierung
P: Presse
QK1: Qualitätskontrolle
QK2: Qualitätskontrolle
R: Aufbereitungseinrichtung
R1: Aufbereitungseinrichtung
R2: Aufbereitungseinrichtung
SA: Schmierölaufbringung
TQT: tribologischer Qualitätstest
U: Umformung
WA: Weiterverarbeitung

Claims

Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen (11), bei welchem vor oder während der Behandlung eines Werkstücks (10) in einem Metallbearbeitungsprozess (MP) Bearbeitungsöle (11) aufgebracht und die den Metallbearbeitungsprozess (MP) verlassenden verunreinigten Bearbeitungsöle (ÜBÖ, VBÖ) gesammelt werden, und danach das gesammelte verunreinigte Öl-Gemisch (11a) mindestens einstufig aufbereitet wird, worauf das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz in dem Metallbearbeitungsprozess (MP) überprüft wird, in dem das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) mindestens einer Sichtkontrolle unterzogen wird und in mindestens einem tribologischen Schnelltest und/oder mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Schnellanalyse die Eigenschaften des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) untersucht werden, und dass je nach Einhaltung von vorgegebenen tribologischen Qualitätskriterien das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) direkt oder nach einer Nachadditivierung (NA1), in welcher dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) Leistungsträger (Additive) (16) zugegeben werden, dieses additivierte Öl-Gemisch (11c) in einer Schmier ölaufbringung (SA) des Metallbearbeitungsprozesses (MP) wieder eingesetzt oder einer Entsorgung (ES1) zugeführt werden.
Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen (11a), bei welchem zumindest ein eine dem Metallbearbeitungsprozess (MP) nachgeschaltete Entfettungsanlage (EF) verlassendes Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) mindestens einstufig aufbereitet wird, indem ein in dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) enthaltenes Öl-Gemisch (11b) nahezu waschflüssigkeits- und feststofffrei abgetrennt wird, und dass dann in einer Nachadditivierung (NA2) dem abgetrennten Öl-Gemisch (11b) bei der Metallverarbeitung verbrauchte oder dem eingesetzten Bearbeitungsöl (11) in der Entfettungsanlage (EF) entzogene Leistungsträger (Additive) (16) zugegeben werden, worauf in mindestens einem tribologischen Qualitätstest (TQT) die Eigenschaften des dann additivierten Öl-Gemisches (11c) untersucht werden, und dass je nach Einhaltung von vorgegebenen tribologischen Qualitätskriterien das additivierte Öl-Gemisch (11c) direkt oder nach einer erneuten Nachadditivierung (NA2) wieder in einer Schmierölaufbringung (SA) eingesetzt oder einer Entsorgung (ES2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Trennstufe (A2) aus dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) ein hochkonzentriertes Öl-Gemisch (11e) mit geringen Restanteilen an Waschflüssigkeit (20) und Reinigern (21) abgeschieden wird und in einer zweiten Trennstufe (A3) die Restanteile an Waschflüssigkeit (20) und Reinigern (21) reduziert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichteinhaltung der vorgegebenen tribologischen Qualitätskriterien das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das additivierte Öl-Gemisch (11c) mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Qualitätsanalyse (CQA) unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer chemischen Qualitätsanalyse (CQA) die Zusammensetzung des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-Gemisches (11c) analytisch bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Qualitätsanalyse (CQA) das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das additivierte Öl-Gemisch (11c) hinsichtlich vorgegebener Leistungsträger (Additive) (19) überprüft werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Qualitätsanalyse (CQA) des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-Gemisches (11c) kontinuierlich durchgeführt wird und in einer Nachadditivierung (NA1, NA2) Leistungsträger (Additive) (16) messwertabhängig zudosiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Qualitätsanalyse (CQA) für das in einem Metallbearbeitungsprozess (MP) bei bestimmten Prozessbedingungen jeweils eingesetzte Bearbeitungsöl (11) einmalig anhand einer Probe des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-Gemisches (11c) durchgeführt und in einer Nachadditivierung (NA1, NA2) konstant eine an dieses Ergebnis angepasste Zusammensetzung von Leistungsträgern (Additive) (16) zugegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Schnelltest der Brugger-Test (DIN 51 347) verwendet wird, mit welchem das das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das additivierte Öl-Gemisch (11c) charakterisierende Qualitätskriterium Verschleiß bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Schnellanalyse die chemische Zusammen setzung des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-Gemisches (11c) mittels einer IR-Spektroskopie ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachadditivierung (NA1, NA2) abhängig von dem Ergebnis des tribologischen Qualitätstests (TQT) und/oder der chemischen Qualitätsanalyse (CQA) dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11c) polare Leistungsträger (Additive) (16) zur Verbesserung der Qualitätskriterien Reibung sowie Alterung zudosiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachadditivierung (NA1, NA2) abhängig von dem Ergebnis des tribologischen Qualitätstests (TQT) und/oder der chemischen Qualitätsanalyse (CQA) dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) oder dem additivierten Öl-Gemisch (11c) Hochdruck-Leistungsträger (EP-Additive) (16) zur Verbesserung der Qualitätskriterien Reibung, Verschleiß sowie Alterung zudosiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachadditivierung (NA1, NA2) abhängig von dem Ergebnis des tribologischen Qualitätstestes (TQT) und/oder der chemischen Qualitätsanalyse (CQA) dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) oder dem additivierten Öl-Gemisch (11c) Verschleißschutz-Leistungsträger (AW-Additive) (16) wie ZnDTP zur Verbesserung des Qualitätskriteriums Verschleiß zudosiert werden.