Lastuamisnesteiden käyttö ja ylläpito

Veteen sekoitettavat lastuamisnesteet tarvitsevat hyvin toimiakseen käyttäjältään ylläpitoa, jolla pidetään huolta nesteen kunnosta ja sen määrästä koneen säiliössä. Nesteen hyvä kunto osaltaan varmistaa työstöprosessin häiriöttömän toiminnan sekä parantaa sen toiminnan edellytyksiä ja pidentää sen käyttöikää.

Erilaisia lastuamisnesteen suodatuslaitteita.


Neste hankitaan käytettäväksi

Työstökoneen lastuamisnestesäiliö on koneen alimpia osia, jonne lopulta päätyvät likimain kaikki koneessa käytetyt öljykomponentit ns. vuotoöljyt, lastut ja epäpuhtaudet kuten esim. pienet lastut, valuraudan grafiitti, valssihilse taikka työkappaleiden suojaukseen käytetyt maalit. Käytännössä nestesäiliöön päätyy ennemmin tai myöhemmin paljon sellaista materiaalia, johon nestevalmistaja eivät aina voi taikka pysty varautumaan.Neste hankitaan käytettäväksi

Kukaan ei hanki lastuamisnestettä vain hävittääkseen sen asiallisesti, vaan se hankitaan käytettäväksi tarpeeseen työstömenetelmiä tukemaan. Lastuamisnesteiden hävittäminen on iso menoerä, suoraa rahan menoa, joten on taloudellisesti kannattavaa pyrkiä pidentämään nesteen käyttöikää luomalla sille hyvät olosuhteet ja toiminnan edellytykset ylläpidon keinoin.

Kuinka sitten käyttäjä voisi ylläpitää lastuamisnesteitä riittävän hyvin? Ruoan laitossa ”puhtaus on puoli ruokaa” ja sama totuus pätee nesteiden ylläpitoonkin. Kaikki alkaa koneen ja nestejärjestelmän huolellisesta pesusta ennen nesteen vaihtoa. On myös huomattava, että myös uusi kone tulee puhdistaa huolellisesti esim. suojarasvoista ennen koneen nestesäiliön täyttöä. Pesussa tulee erityisesti huomioida koneen nesteelle alttiina olevat sisäpinnat niitä vaikeasti tavoitettavia kohteita, kuten esim. koteloiden nurkkia, työkaluvaihtajaa ja lastunkuljetinta unohtamatta. Jos vanha neste haisee ja on bakteereiden pilaamaa, on syytä harkita desinfioivan pesuaineen käyttöä normaalin pesuaineen sijaan. Jotkut kaupalliset toimijat tarjoavat työstökoneiden höyrypesua, jolla on saavutettu hyviä puhdistustuloksia. Puhdistuksella luodaan uudelle nesteelle puhdas ja terve ympäristö toimia ilman vanhan nesteen aiheuttamaa painolastia.

Lastuamisnestesekoittimen periaate.

Sekoitettava huolella

Emulsion pisarakoko vaikuttaa huomattavasti sen stabiilisuuteen. Hienojakoinen emulsio hylkii likaa ja neste selkeytyy nopeammin vuotoöljyjen noustessa pintaan ja kiinneaineiden valuessa säiliön pohjalle. Pienillä pisaroilla saavutetaan lisäksi parempi voitelu kuin isoilla, koska ne mahtuvat paremmin terän ja työkappaleen väliin ja niillä on enemmän yhteen laskettua voitelevaa pinta-alaa, kuin isoilla pisaroilla.

Huolellinen sekoitus joko käsin taikka kunnollisella sekoittimella tehtynä on avain onnistumiseen. On myös huomattava, että käytetyn öljyn viskositeetti ja siten myös pisarakoko muuttuu lämpötila mukaan, josta syystä sekoittaminen tulisi aina tehdä huoneenlämpöiseen veteen, eikä kylmään kuten niin monesti on nähty tehtävän. Emulsion suuri pisarakoko sumentaa refraktometrin näyttämää heikentäen sen näyttämän luettavuutta. Tällöin nesteen pitoisuuden mittaus muodostuu hankalaksi, eikä luotettavia mittauksia oikein pysty tekemään lukeman epämääräisyyden vuoksi. Tulokset ovat tällöin parhaimmillaankin suuntaa antavia.

Pitoisuuden mittauksessa käytettävä refraktometri on optiseen taitekertoimeen perustuma mittalaite, joka ei pysty erottelemaan erilaisia öljyjä toisistaan, vaan se näyttää öljyn ”kokonaismäärää”, mistä käytetyn nesteen kyseessä ollessa merkittävä osa voi olla työstökoneessa käytettyjä vuotoöljyä. Tämä voi aiheuttaa nesteen liian alhaisen ”todellinen” pitoisuuden mikä heikentää työstöominaisuuksia ja korroosion estokykyä sekä altistaa nesteen mahdolliselle mikrobien kasvulle konsentraation ollessa merkittävästi suunnitellun toiminta-alueensa alapuolella.

Pisarakoon vaikutus refraktometrin näyttämään.


Skimmerit vuotoöljyjen poistoon

Lastuamisnesteen pintaan noussut vuotoöljy tulisi poistaa, jotta se pääsisi mahdollisimman vähän sekoittumaan nesteeseen taikka muodostamaan nesteen pinnalle ilmatiivistä kerrosta. Työstökoneessa käytettyjen voiteluöljyjen ominaisuuksia ja lisäaineistusta ei ole suunniteltu työstöä silmällä pitäen, toisin kun emulsioon käytetyn perus öljyn. Näin voiteluöljyjen pääsy lastuamisnesteeseen voi merkittävästi heikentää nesteen työstöominaisuuksia.

Runsas vuotoöljyn määrä nesteessä usein aiheuttaa kiinni palamista ”karstaksi” työkalun pintaan, mikä estää teräsärmän jäähtymistä heikentäen merkittävästi sen kestoikää. Esim. eräällä koneistuskeskuksella kovametallisen poran kestoikä kulutuskestävää terästä koneistettaessa putosi yllättäen alle kolmasosaan normaalista. Lopulta tutkimuksissa poran alentuneen kestoiän syyksi paljastui edellisellä vuorolla lastuamisnesteen sekaan vuotanut hydrauliöljy, joka lopulta paloi karstaksi kiinni poraan tuhoten toiminnan edellytykset. Nesteen vaihdon jälkeen poran kestoikä palasi takaisin normaalille tasolle.

Erilaisia öljyskimmereitä.

Suodatukset laitettava kuntoon

Kun nesteeltä edellytetään voitelevuutta hyvän pinnanlaadun saavuttamiseksi, tulee helposti unohdettua, että vain puhdas neste voitelee kunnolla. Suodattamaton neste sisältää hurjan määrän hienojakoista kiinneainesta kuten esim. metallisia partikkeleita, valssihilsettä, kulunutta terämateriaalia ja valuhiekan jäämiä jne. Nämä kiinneaineet nesteen mukana ruiskutettuna työstökohteeseen turhaan kuluttavat teräsärmää ja huonontavat saavutettavia työkappaleen pinnankarheuden arvoja. Em. syistä johtuen nesteen suodattaminen on tärkeää jo pelkästään työstöprosessin ja vaadittujen toleranssien kannalta. Kiinneaineiden poisto myös merkittäväsi parantaa nesteen kestoikää / vaihtoväliä poistaen anaerobisilta mikrobeilta mahdollisuuden elää ja kehittyä säiliön pohjalle muodostuvassa vähähappisessa sedimentissä.

Ylläpitotäyttö

Nestemäärän ylläpito koneen säiliössä tehdään yleensä huomattavasti käyttöväkevyyttä alemmalla pitoisuudella, koska pääsääntöisesti nesteestä käytettäessä haihtuu vesi, mutta öljy ”kuluu” vain poistumalla lastujen ja työkappaleiden mukana. Tarvittavan täytön vahvuus riippuu tyypillisesti nesteen tyypistä, työympäristöstä, koneesta ja sovelluksesta. Usein alhainen ostohinta ei merkitse loppupeleissä taloudellista käyttöä, koska kokonaiskulut riippuvat hyvin voimakkaasti täyttö %:sta ja nesteen vaihtovälistä, eikä hankintahinnasta. Käytännössä täyttö % voi vaihdella aika suurestikin eri tyyppisten nesteiden välillä, ilman että asiakas voisi sitä itse ennakoida ostopäätöstä tehtäessä. Ei ole tavatonta, että eri nesteiden välinen käytännön kulutus voi olla jopa yli kolminkertainen pelkästään suuremman täyttö %:n takia.

Käytännön valvonta

Jokainen koneenkäyttäjä tulisi kouluttaa valvomaan koneensa lastuamisnesteen kuntoa säännöllisesti tekemällä nesteen pitoisuuden ja pH:n mittauksen vähintään kerran viikossa. Tasainen nesteen pitoisuus % tuottaa tasaiset työstöominaisuudet. Nesteessä tapahtuvat yllättävät pH:n muutokset indikoivat joko kemiallisista muutoksista (vuotoöljyt ja niiden yhteensopivuus) tai kohonneesta mikrobikasvuston määrästä. Ajoissa aloitetut ja tehdyt nesteen hoitotoimenpiteet auttavat paremmin kuin liian myöhään tehdyt, koska muutokset havaitaan ajoissa eikä tilanne ehdi muuttua liian vakavaksi ennen kuin siihen puututaan.

Nesteissä elävien mikrobien aineenvaihduntatuotteet ovat tyypillisesti happamia, jolloin usein alentunut pH indikoi lisääntynyttä mikrobien määrää. Yleensä tuoreet / käyttökuntoiset nesteet ovat alkalisia ja niiden pH vaihtelee karkeasti välillä 8,3 – 10. Alhaisella pH:n arvoilla kasvaa raudan korroosion vaaraa ja korkeilla alumiinin. Lisäksi korkea pH rasittaa koneen käyttäjien ihoa, joten nesteelle altistuvien on syytä huolehtia riittävästä suojautumisesta ihokosketukselta ja pidettävä työvaatteet ja -käsineet puhtaina.

Käytännön suositukset

Kuinka motivoida itsensä pitämään lastuamisnesteitään huolta? Hyvä ylläpito alentaa merkittävästi nesteiden elinkaaren kustannuksia, koska sillä voidaan luoda nesteelle olosuhteet, jotka auttavat sen käyttöiän pidentämistä. Nesteiden ylläpito parantaa myös työpisteen työhygieniaa ja viihtyvyyttä paremman siisteyden ja puhtauden muodossa. Jokainen joka valita saa, ei pitkään viitsii tehdä töitä haisevassa ja likaisessa luotaan työntävässä ympäristössä. Samalla kun lastuamisneste voi hyvin, viihtyy koneistajakin paremmin ja hänen on mukavampi työskennellä puhtaassa ja raikkaassa työpisteessä.

Panu Ranta

www.edufix.fi