Hochleistungsbearbeitungsprozesse in modernen Fertigungszentren wie den Tongtai VU-5 Ultraschall BAZ führen oft zu einer starken Ölzerstäubung und Bildung von feinen Ölpartikeln. Durch den Einsatz von Schneidöl und innengekühlten Werkzeugen bei hohen Schnittgeschwindigkeiten entsteht ein beträchtlicher Ölnebel, der eine effiziente Absaugung und Filterung erfordert, um die Arbeitsumgebung sauber und sicher zu halten.
In diesem Beispiel erläutern wir, wie und warum gleich an mehreren Tongtai VU-5 Ultraschall-Bearbeitungszentren die original, mit den Maschinen gelieferten, Absauganlagen ausgetauscht wurden und welche Vorteile die neuen Ölnebelabscheider nun bringen.
Die ursprüngliche mit den Tongtai VU-5 Maschinen gelieferten Absauganlagen erwiesen sich als nicht optimal für die Anwendung. Die Filtermedien hatten sich bereits nach wenigen Wochen zugesetzt, so dass die Absaugleistung rapide runter ging. Der Ölnebel wurde aus der Maschine nicht mehr abgesaugt und entwich sofort nach Außen, sobald die Maschinentüren bei der Roboterbeladung aufgingen. Dadurch wurde die Luft zunehmend schlechter und alle Oberflächen rund um die Maschine hatten eine ölige Schicht.
Die neue Ölnebelabsaugung an Tongtai VU-5 Ultraschall BAZ sollte eine konstant hohe Absaugleistung sicherstellen und für eine verlässlich hohe Ölnebelabscheidung sorgen, bei gleichzeitig möglichst langen Filterstandzeiten um die laufenden Betriebskosten zu senken.
Die Tongtai Machine & Tool Co. Ltd. ist der größte Maschinenhersteller unter den Mitgliedern der TTGroup und verfügt über mehr als 55 Jahre Erfahrung. Ihr breit gefächertes Produktportfolio umfasst leistungsstarke horizontale und vertikale Bohr- und Fräsmaschinen, die höchste Präzision und Effizienz bieten.
Ihr Markenzeichen besteht aus zwei „T“-Formen, die jeweils aus vier „T-Atomen“ zusammengesetzt sind.
Durch die Kombination der beiden T assoziiert Tongtai die perfekte Verbindung zwischen dem Unternehmen und dem Kunden, bzw. der Gesellschaft und dem Unternehmen sowie die Beziehung zwischen Vergangenheit und Gegenwart.
Die Tongtai Werkzeugmaschine vom Typ VU-5 ist mit einer ausgezeichneten Ultraschallsteuerungstechnologie ausgestattet, die automatisch Frequenzscans und Leistungseinstellungen effizient durchführen kann. Die Werkzeugmaschine ermöglicht periodisches Schwingen des Werkzeugs (15-45 kHz), was den Schneidwiderstand reduziert und die Oberflächenqualität verbessert.
Mit einer Spindeldrehzahl von 20.000 U/min unterstützt sie Standard-BBT-30-Werkzeuge. Die Ultraschall-unterstützte Bearbeitung reduziert den Schneidwiderstand und die Temperaturerhöhung während des Prozesses, was die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert. Zudem kann sie die Oberflächenrauheit reduzieren, was die Polierzeit verringert. Darüber hinaus ist sie in der Lage, Mikrolochbearbeitungen für harte und spröde Materialien durchzuführen.
Die Absaugleistung der angebotenen Filtrationssysteme wurde auf Basis des Maschinenarbeitsvolumens von 4m³ (1,9m x 1,4m x 1,5m), sowie einer empfohlenen Luftwechselrate von 300 1/h ausgelegt und beträgt somit bis zu 1.200 m³/h.
Die empfohlene Luftwechselrate wird u.a. in den nachfolgend aufgeführten Normen definiert.
Die gemessene Aerosolkonzentration betrug während einer mehrminütigen Messung durchschnittlich 10 mg/m³. Bei einem länger andauernden Betrieb kann diese jedoch auch etwas ansteigen. Die ausgewählten elektrostatischen Filtrationssysteme ermöglichen eine hohe Abscheidewirkung von bis zu 99% und somit eine hohe Luftqualität mit nur ca. 0,1 mg/m³ sicher zu stellen.
Dank der hohen konstant Absaugleistung wird sicher gestellt, dass der im Prozess entstehende Öl Nebel schnell abgesaugt wird, in dem ca. alle 12 Sekunden die Luft im gesamten Maschinenraum vollständig ausgetauscht wird. Dadurch wird eine hohe Maschinensicherheit gewährleistet und sichergestellt, dass während der geöffneten Seitenklappe für den Eingriff des Roboters kein Öl Nebel aus der Maschine in die Produktionshalle austreten kann.
Große Filterflächen in Verbindung mit einzigartigen LTA Ionisationsdrähten und leistungsstarken Hochspannungserzeugern ermöglichen zudem eine langanhaltend hohe Abscheidewirkung und lange Wartungsintervalle, um nachhaltig saubere Luft an den Arbeitsplätzen im Produktionsbetrieb sicher zu stellen.
Die Nebelabscheider diesen Typs nutzen physikalische Prinzipien wie Trägheitseffekte, Zentrifugalkräfte und Koaleszenz, um Flüssigkeitströpfchen aus dem angesaugten Luftstrom zu entfernen. Ein Nachteil dieser Zentrifugalabscheider Geräte ist, dass sie meist nur große Partikel abscheiden können.
Feine Partikel werden weder von den feinmaschigen Drahtgestrick-Filtern noch durch den Zentrifugaleffekt erfasst. Besonders bei Ölanwendungen entstehen sehr feine Ölpartikel, die direkt in die Nachfilterkassette gelangen.
Dies führt dazu, dass die Nachfilterkassette schnell verstopft, was einen höheren Luftwiderstand verursacht und die Absaugleistung erheblich verringert.
Aufgrund der rapide sinkenden Absaugleistung wurde die Situation für die Maschinenbediener zunehmend unzumutbar. Der Ölnebel stand buchstäblich in der Luft, und überall konnten Ölschlieren erkannt werden. Daher entschied sich der Betreiber, diese Anlagen durch moderne, hochleistungsfähige Ölnebelabscheider auszutauschen.
Diese neuen Systeme sind in der Lage, auch feinste Ölpartikel effizient abzuscheiden, wodurch die Luftqualität erheblich verbessert und die Arbeitsbedingungen für das Personal wieder sicher und angenehm gestaltet werden konnten.
Um die Herausforderungen der bisherigen Ölnebelabscheider zu bewältigen, wurden moderne doppelstufige elektrostatische Absauganlagen installiert. Diese neuen Filteranlagen beinhalten eine doppelte Vorabscheidung sowie einen HEPA-Nachfilter, um eine gleichbleibend hohe Luftqualität sicherzustellen.
Die Filteranlagen wurden auf freistehenden Stützen montiert und über ein neues Rohrleitungssystem mit den abzusaugenden Maschinenarbeitsräumen verbunden.
Die doppelte Vorabscheidung ermöglicht eine effektive Abscheidung größerer Öltröpfchen und anderer Schmutzpartikel ab einer Größe von etwa 1 µm. Dadurch wird die Belastung für die nachfolgenden Filterstufen deutlich reduziert. Die doppelstufige elektrostatische Filterzelle sorgt anschließend für die effektive Abscheidung kleinerer Partikel ab 0,1 µm und sogar noch kleiner. Diese elektrostatischen Filterzellen nutzen ein starkes elektrisches Feld, um feinste Partikel aus dem Luftstrom zu entfernen und zu sammeln.
Die nachgeschaltete HEPA-Nachfilterkassette sorgt abschließend dafür, dass selbst die kleinsten Partikel bis zu einer Größe von 0,01 µm zuverlässig abgeschieden werden. Dies garantiert eine nahezu partikel- und ölfreie Luft, was die Arbeitsbedingungen erheblich verbessert und den Maschinenbedienern eine saubere und sichere Arbeitsumgebung bietet. Dank dieser neuen Filtertechnologie konnte die Luftqualität in den Produktionshallen auf ein hohes Niveau gebracht werden, was auch zur Einhaltung strenger Umwelt- und Sicherheitsstandards beiträgt.
Die Techniker bauten eine kurze Rohrleitung aus längsgeschweißten, öldichten Rohren von KMH zur Anbindung der neuen Absauganlagen auf. Dabei setzten sie Einschieberohre ein, die flexible Längenanpassungen vor Ort ermöglichten. Um sicherzustellen, dass sich kein Öl in der Rohrleitung ansammelt und beim Ausschalten der Absauganlage zurück in die Maschine fließt, installierten sie die Rohrleitung mit einer konstanten Neigung zur Absaugstelle.
Die Verbindung der einzelnen Rohrleitungskomponenten erfolgte mit ölresistenten NBR-Dichtungen und stabilen Spannringen, die eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten.
Da Einschieberohre spezielle Befestigungen erfordern, fingen die Techniker die Rohrleitung zusätzlich ab. Sie wählten eine Befestigungsmethode, bei der sie Gewindestangen und Montagemagnete einsetzten, um die Rohre sicher an der Maschine zu fixieren. Zudem sicherten Rohrschellen die Rohrleitung und sorgten für Stabilität und Halt. Auf airfilter.expert stehen Ihnen zahlreiche Berechnungstools absolut kostenlos zur Verfügung, mit denen unter anderem auch die Rohrleitung optimal ausgelegt werden kann.
Diese sorgfältige Installation stellt sicher, dass die Absauganlage effizient und ohne Störungen arbeitet, wodurch sich die Luftqualität und die Betriebssicherheit verbessern.
Nach der Installation der Absauganlagen überprüften die Techniker die Funktion der Geräte. Sie maßen den Volumenstrom im Luftkanal und stellten die tatsächliche Absaugleistung an den Geräten ein. Zudem führten sie Aerosolmessungen vor und nach der elektrostatischen Filteranlage durch, um die Abscheidewirkung zu überprüfen.
Diese Messungen zeigten eine nachweislich hohe Abscheideleistung von über 99,8%. Durch die präzisen Luftstrom- und Aerosolmessungen wurde sichergestellt, dass die neuen Absauganlagen effizient arbeiten und eine optimale Luftqualität gewährleisten.
Abschließend haben wir die Luftreinheit oberhalb des Nachfilters an den Absauganlagen überprüft. Dank der eingesetzten Filtertechnologie war der gemessenen Reinheitsgrad sogar um das 10-fache besser als die in der Halle gemessene Luftbelastung.
Diese Lösung wird nachhaltig zur Verbesserung der Raumluftqualität in der Produktionshalle beitragen und so den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen eine deutlich angenehmere und gesündere Arbeitsumgebung bieten.
Konfigurieren Sie hier die passende Absaugung für Ihre Anwendung