Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Biowas Mg soll ein menschen- und umweltfreundlicherer wassermischbarer K\u00fchlschmierstoff (Emulsion) werden, der f\u00fcr die Zerspanung von modernen Magnesium-Legierungen (z.B. AZ91) geeignet ist. Diese Emulsion soll die erste ausgereifte Emulsion auf diesem Gebiet werden.
\nMagnesium wird in zunehmenden Ma\u00dfe zerspant. Bisher gilt die Fertigung von Magnesiumteilen als besonders problematisch, weil es bei der Zerspanung mit Emulsionen und mit \u00d6len erhebliche Schwierigkeiten gibt (Magnesiumkalk-Ausf\u00e4llungen im Maschinenraum; Emulsionen spalten sich in Gegenwart von hohen Magnesium-Konzentrationen, unter anderem).<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEin Emulgatorsystem muss erst gefunden werden, das gegen gel\u00f6stes Magnesium resistent ist. Dazu wird ein Versuchswasser auf 400\u00b0d Wasserh\u00e4rte mit Magnesium-Ionen eingestellt, und mit verschiedenen Emulgatorsystemen gepr\u00fcft. Das passende Emulgatorsystem zu finden kann durch Laborarbeit herausgefunden werden. Nachdem brauchbare Ergebnisse im Labor erzielt worden sind, k\u00f6nnen diese in Praxisversuchen getestet werden.
\nNachdem ein stabiles Emulgatorsystem gefunden ist, m\u00fcssen die \u00fcbersch\u00fcssigen Magnesium-Kalkr\u00fcckst\u00e4nde (die zu den Kalkr\u00fcckst\u00e4nden f\u00fchren) gebunden und dann herausfiltriert werden.
\nVersuchsprodukte werden bei Pierburg oder Zeiss getestet und beurteilt. Aufgrund der Beurteilung werden die Schw\u00e4chen des Produkts wenn m\u00f6glich beseitigt und die St\u00e4rken ausgebaut. Das neu entstandene Produkt wird wieder getestet, bewertet und verbessert. Diese Arbeitsschritte werden wiederholt bis das Produkt zur Marktreife entwickelt ist.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
18 verschiedene Emulgatorpakete sind auf Magnesiumresistenz getestet worden, nachdem Sie anhand toxikologischen Datenbankrecherchen als Hautvertr\u00e4glich eingestuft worden sind. Am besten haben sich nicht-anionische Emulgatorsysteme herausgestellt, die sich mit Magnesium nicht komplexieren. Auch diese Emulgatorsysteme werden durch hohe Magnesiumkonzentrationen destabilisiert, sind aber resistenter als anionische Emulgatorsysteme. Die Auswahl der in Frage kommenden Emulgatorsysteme war sch\u00e4umiger als gute konventionelle Systeme. Die Versuchsreihen haben angedeutet, dass Fetts\u00e4uren (z. B. \u00d6ls\u00e4ure – C18 mit eine Doppelbindung) eine entsch\u00e4umende Wirkung auf Emulsionen haben, wenn Sie in Verbindung mit ca. 150-600 ppm Ca2+ in eine fertig angemischte Emulsion kommen. Unter 150 ppm gibt es nicht genug Kalkseifen (Kalzium-\u00d6ls\u00e4ure Komplexe), um entstehenden Schaum zu destabilisieren. \u00dcber 600 ppm Ca2+, f\u00e4ngt die Emulsion an, zunehmend destabilisiert zu werden.
\nEines der Emulgatorpakete hat sich als besser geeignet bewiesen, weil es resistenter gegen gel\u00f6stes Magnesium war als die anderen. Gleichzeitig ist es schaumarm genug, um eine gebrauchsf\u00e4hige Emulsion herzustellen. In Labortesten war eine Emulsion, die mit diesem Emulgatorpaket entwickelt worden war, stabil in 400 \u00b0d Magnesium-haltigen Wasser \u00fcber eine Woche. Die Emulsion hat keine Anzeichen von Aufrahmungen (aufschwimmendes \u00d6l auf der Emulsion) gezeigt. Mehrere Praxisversuche haben gezeigt, das mechanische Verwirbelungen die Stabilit\u00e4t der Emulsion bei erh\u00f6hten Magnesiumkonzentrationen negativ beeinflussen. Ein erh\u00f6htes Magnesium-Sp\u00e4nevolumen (im Vergleich zum F\u00fcllvolumen der Emulsionskreislauf) hat ebenfalls eine destabilisierende Wirkung auf die Emulsion. In manchen Systemen wurde die gleiche Emulsion schon bei 80\u00b0d leicht instabil. In diesem Fall ist eine Probe aus der Maschine nach 2 Stunden in 2 Phasen getrennt gewesen. Eine Verbesserung der Emulsionsstabilit\u00e4t ist mit einem Hilfsemulgator erreicht worden, der direkt in den gebrauchten Emulsionskreislauf zugegeben worden ist. Diesen Hilfsemulgator hat keine Verbesserung der Emulsionsstabilit\u00e4t bewirkt, als es in das Emulsionskonzentrat hinein gearbeitet wird.
\nDrei leichte organische Komplexbildner sind in dem Emulsionskonzentrat getestet worden. Diese sollen den \u00fcbersch\u00fcssigen Magnesiumkalk komplexieren, der sich sonst als wei\u00dfe Kalkablagerungen in der Maschine absetzt. Diese sind alle in Praxisversuchen beurteilt worden. Das Emulsionskonzentrat mit einer dieser Komplexbildner hat bereits vorhandene Magnesiumkalkr\u00fcckst\u00e4nde in einer Versuchsmaschine angel\u00f6st, und die Maschine nach 2 Wochen von den wei\u00dfen Ablagerungen befreit. Nach 2 Monaten haben bei diesem Komplexbildner leicht durchsichtige, 1-3 cm lange, 1-3 mm breite, nadelf\u00f6rmige Kristalle in dem Emulsionssammeltank gebildet. Diese konnten mit einer Schaufel mechanisch beim Emulsionswechsel entfernt werden. Die Magnesium-Komplexbildner-Kristalle haben sich erst nach dem Durchflie\u00dfen der Papierbandfilter gebildet, wahrscheinlich als die Magnesium-Komplexbildnerhaltige Emulsion in dem Emulsionssammeltank zu Ruhe gekommen ist. Das Verhalten dieser Komplexbildner ist als insgesamt positiv beurteilt worden, und stellt eine hilfreiche Erg\u00e4nzung zu Formulierungen f\u00fcr die Zerspanung von Magnesium.
\nDas toxikologisch als positiv zu bewertende umesterifizierte Raps\u00f6l war mit manchen Lacksorten in den Versuchsmaschinen nicht auf Dauer vertr\u00e4glich. Nach 1 Woche Bis 4 Monaten sind ca. 20%, der Lacksorten, die an den Maschinen verwendet worden sind, angeqollen und haben sich von der Maschine abgel\u00f6st. \u00c4hnliche Beobachtungen sind mit anderen Esterbasis Emulsionen zu beobachten. Die Ursache liegt darin, dass Werkzeugmaschinenhersteller Ester-Vertr\u00e4glichkeit bei der Auswahl von Lacksorten f\u00fcr Werkzeugmaschinen meistens nicht ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse dieses Projekts sind im Internet auf der Website http:\/\/www.wascut.de\/produkte\/magnesium zu finden. Wascut hat das beste Produkt Biowas Mg genannt und in das Verkaufsprogramm aufgenommen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Biowas Mg ist eine Emulsion f\u00fcr die Magnesiumbearbeitung, das relativ stabil bei der Zerspanung von Magnesium bleibt. Magnesiumkalk-R\u00fcckst\u00e4nde werden aufgel\u00f6st und in den Emulsionssammeltank bef\u00f6rdert, wo sie sich als nadelf\u00f6rmige Kristalle absetzen. Beim Emulsionswechsel m\u00fcssen diese Kristalle mechanisch entfernt werden. Das Basis\u00f6l in Biowas Mg ist ein umesterifiziertes Raps\u00f6l. Es hat eine bessere Hautvertr\u00e4glichkeit als viele konventionelle Emulsionen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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