Optymalizacja obsługi chłodziwa kluczem do utrzymania rentowności przedsiębiorstwa

Utrzymanie parku maszyn CNC wiąże się z wieloma kosztami, jak choćby ten związany z zakupem chłodziwa i jego zarządzaniem. Optymalizacja kosztów pozwala na zachowanie rentowności, mimo że ceny płynów i ich recyklingu drastycznie wzrosły w ostatnich latach. Pojawia się więc konieczność wdrożenia w branży CNC prawidłowych praktyk obchodzenia się z płynem chłodzącym, co będzie miało znaczny wpływ na całkowite koszty jego obsługi. Wielu managerów produkcji uważa, że zarządzanie płynem chłodzącym to strata czasu lub że technologia i skład płynu pozwoli na jego bezobsługowe działanie. Mimo, że chłodziwo jest cieczą, to warto traktować je jak każde inne narzędzie używane w zakładzie i odpowiednio się o nie troszczyć.

Optymalizacja poprzez dbałość

Wydłużenie żywotności płynu chłodzącego wymaga dbania o jego jakość w trakcie codziennego użytkowania. Dzięki temu stwarzany jest wewnętrzny system zarządzania płynem, co znacznie wydłuży jego trwałość, a tym samym ograniczy wydatki związane z jego zakupem. Istnieje 6 najlepszych sposobów na zadbanie o chłodziwo:

używanie mieszalnika chłodziwa, który utrzymuje jego stały i stabilny poziom oraz zapewnia prawidłową konserwację płynu chłodzącego,
monitorowanie stężenia chłodziwa za pomocą refraktometru wydłuży jego żywotność i poprawi wydajność, zbyt wysokie stężenie powoduje jego niepotrzebne marnotrawstwo, zbyt niskie z kolei może doprowadzić do zepsucia się chłodziwa i spowodować nieprzyjemny zapach,
minimalizowanie zanieczyszczeń olejami smarowymi, które mogą uszkodzić narzędzia, obniżyć wydajność produkcji a nawet doprowadzić do zakażenia bakteriami płynu chłodzącego,
regularne uzupełnianie płynu chłodzącego, gdyż woda w płynie odparowuje, a w wyniku tego jego stężenie stopniowo wzrasta,
konserwacja zbiornika i jego czyszczenie po wymianie chłodziwa, które jest niezbędne i zalecane co 8-12 miesięcy,
uruchomienie cyklu płukania poprzez napełnienie urządzenia łagodnym roztworem nowego płynu chłodzącego, co wypłukuje zanieczyszczenia i pozwala na utrzymanie czystości płynu chłodzącego, optymalizacja chłodziwa dotyczy również nowych maszyn.

Jakie są negatywne skutki błędnej obsługi chłodziwa?

Niewłaściwe gospodarowanie płynem chłodzącym z biegiem czasu powoduje powstanie niezaplanowanych kosztów. Optymalizacja sposobu użytkowania chłodziwa jest niezbędna, gdyż źle zarządzane wymaga wymiany i utylizacji co 6 miesięcy. Do kosztów zakupu nowego chłodziwa dochodzą więc koszty utylizacji oraz mycia i przygotowania maszyny. Przy odpowiednim zarządzaniu płyn chłodzący może pozostać w maszynie przez ponad rok, a nawet znacznie dłużej. Koszty obsługi znacznie spadają wraz z wydłużeniem żywotności płynu chłodzącego. Nie dopilnowanie odpowiedniej wartości stężenia chłodziwa może prowadzić do uszkodzenia narzędzia i skrócenia jego przydatności. Zbyt niskie stężenie powoduje powstanie piany, a to z kolei doprowadza do korozji narzędzi.

Optymalizacja użytkowania płynu chłodzącego

Wybór odpowiedniego płynu, dolewanie w razie wyparowania oraz odpowiednie nim zarządzanie pozwoli na uniknięcie niepotrzebnych kosztów związanych ze zbyt częstą wymianą chłodziwa. Do pełnego wykorzystania potencjału płynu chłodzącego przyda się kilka wskazówek:

Kontrola stężenia i regularne oraz codzienne uzupełnianie płynu może skutecznie wyeliminować większość problemów, w wielu przypadkach chłodziwa na bazie wody mają roztwór roboczy o stężeniu mniejszym niż 10%, czyli woda stanowi 90% składu. Zbyt niskie stężenie nie zapewni prawidłowego smarowania i chłodzenia narzędzia skrawającego, nie zapobiegnie rdzewieniu i doprowadzi do rozwoju bakterii. Konieczne jest więc codzienne uzupełnianie płynu chłodzącego o odpowiednim stężeniu, które przywróci jego właściwości.
Odpowiednia filtracja, bez której materiały z miski olejowej mogą przedostać się do wrzeciona maszyny, blokując przepływ chłodziwa i niszcząc uszczelnienia. Wiele maszyn CNC oferuje system chłodzenia „przez narzędzie”, co oznacza, że chłodziwo przepływa przez wrzeciono maszyny i narzędzie skrawające. Dlatego tak ważne jest filtrowanie. Częstotliwość wymiany filtra zależy od obrabianego materiału i rodzaju cięcia. Niektóre materiały szybciej od innych zatykają filtry. Większość systemów wysokociśnieniowych jest wyposażona w manometry wskazujące różnice ciśnień i ograniczające przepływ chłodziwa, gdy filtr jest pełny.
Usuwanie olejów zanieczyszczających, a konkretnie hydraulicznych, wrzecionowych i smarujących, które wyciekają do chłodziwa. Niedopilnowanie tego stworzy środowisko przyjazne dla bakterii, które zdegraduje płyn chłodzący. Chłodziwa są tak zaprojektowane, aby odrzucać oleje obce i powodować ich unoszenie się na powierzchni, ale mimo to pozostawione oleje będą emulsyfikować i negatywnie wpływać na wydajność płynu chłodzącego. Oleje obce należy usuwać jak najszybciej i jak najczęściej. W przypadku maszyn, które są wyłączane sprawdzą się do tego skimmery taśmowe i tarczowe, a w maszynach pracujących non-stop zaleca się koalescery i szybkoobrotowe wirówki tarczowe.
Kontrola rozwoju grzybów i bakterii, które mogą powodować problemy z funkcjonowaniem maszyny. Bakterie można kontrolować poprzez odpowiednią kontrolę stężenia, regularne czyszczenie zbiornika i usuwanie oleju. Rozwijają się one w stertach wiórów i osadu na dnie zbiornika. Grzyby z kolei są trudne do usunięcia i mogą wymagać zastosowania fungicydu.
Regularne czyszczenie studzienki maszyny to kolejna optymalizacja, która zapewni wydajność chłodziwa. Zapobiega rozwojowi bakterii, zatykaniu pomp i zafałszowaniu poziomu chłodziwa.

Harmonogram kontroli

Optymalizacja obsługi chłodziwa powinna rozpocząć się od ustalenia harmonogramu regularnych przeglądów:

Codziennego sprawdzania poziomu i jakości płynu chłodzącego, poszukiwanie oznak zanieczyszczenia, jak przebarwienia, nieprzyjemny zapach czy nadmierne pienienie,
Cotygodniowe czyszczenie zbiornika chłodzącego oraz podzespołów układu, usuwanie widocznych zanieczyszczeń,
Comiesięczna konserwacja, polegająca na kompleksowym czyszczeniu całego układu chłodzenia przez opróżnienie zbiornika płynu chłodzącego, dokładnym jego wyczyszczeniu i uzupełnieniu świeżym płynem chłodzącym.

Optymalizacja wymiany chłodziwa

Zapewni to używanie chłodziw wysokiej jakości. Są one mniej podatne na degradację i powstawanie zanieczyszczeń. Nie warto na nich oszczędzać. Należy unikać mieszania różnych płynów chłodzących, gdyż może to powodować reakcje chemiczne prowadzące do zanieczyszczenia. Wymiana płynu na nowy powinna być całkowita i połączona z dokładnym wyczyszczeniem maszyny z poprzedniego chłodziwa.

Rola automatyzacji w obsłudze chłodziwa

Automatyzacja i Przemysł 4.0 dotyczą również unowocześnień w podejściu do konserwacji zbiorników chłodziwa. Zautomatyzowane systemy mogą stale monitorować kluczowe parametry, takie jak stężenie chłodziwa czy pH. Czujniki wykryją nawet najmniejsze odchylenia, uruchamiając automatyczne korekty czy alerty w celu podjęcia działań zapobiegawczych. Takie proaktywne podejście zapewnia optymalną efektywność chłodziwa, minimalizuje straty i wydłuża żywotność systemu. Inwestycja w systemy automatyzacji może wydawać się ryzykowna, ale długoterminowe korzyści są niezaprzeczalne. Od zwiększonej wydajności i skróconych przestojów po zwiększone bezpieczeństwo i cenne dane, na których można bazować w przyszłości.