Sicherere Bearbeitung:Seco kooperiert mit Fusion Coolant Systems

Öle, Pasten, Gele und Emulsionen – traditionelle Bearbeitungsflüssigkeiten gibt es in vielen Formen. Allen gemeinsam ist jedoch, dass sie ein Risiko für die Gesundheit der Arbeitnehmer und die Umwelt darstellen. Steve Skerlos von Fusion Coolant Systems, dem neuen Partner von Seco Tools, hat eine solide Alternative entwickelt.

Die Entwicklung von Schneidwerkzeugen, die Metalle formen, bohren, schleifen und hobeln, hat die moderne Fertigung ermöglicht. Aber die Fortschritte, die diese Werkzeuge mitgeholfen haben, wären ohne Bearbeitungsflüssigkeiten zur Kühlung, Schmierung und Spanabfuhr nicht möglich gewesen. Die Liste der Materialien, die als Bearbeitungsflüssigkeiten verwendet werden, ist lang und umfasst Öle, Pasten und Gele, Emulsionen und Kunststoffe, um nur einige zu nennen. Ihre Verwendung ist jedoch mit einigen Problemen verbunden.

Steve Skerlos weiß das besser als jeder andere. Als weltbekannter Experte für Bearbeitungsflüssigkeiten ist er ordentlicher Professor für Maschinenbau an der University of Michigan in den USA, Direktor des Center for Socially Engaged Design am College of Engineering der Universität sowie Gründer und Vorstandsvorsitzender von Fusion Coolant Systems, der neue Partner von Seco Tools.

Skerlos hat die Probleme herkömmlicher Bearbeitungsflüssigkeiten aus erster Hand gesehen, nachdem er fünf Jahre lang als Doktorand mit Emulsionen gearbeitet hatte. „Diese Flüssigkeiten führten bei mir und den Zerspanungskollegen, die ich im Laufe der Zeit kennengelernt hatte, zu verschiedenen gesundheitlichen Problemen“, sagt er. „Die Gesundheitsrisiken für Arbeiter, die herkömmlichen Bearbeitungsflüssigkeiten ausgesetzt sind, sind seit Jahrzehnten bekannt. Es ist eine antiquierte Art, Dinge zu tun.“ Die Flüssigkeiten selbst sind eine „Lasagne der Chemie“, wie er sagt.

Skerlos, ein direkter Mann, ist eifrig bemüht, die Umwelt zu schonen. Als begeisterter Radfahrer radelt er wann immer er kann zur Arbeit. Als Doktorand wollte er zunächst keine Maschinenflüssigkeiten studieren. „Aber es war meine Chance, in den Nachhaltigkeitsbereich einzusteigen, wo meine Leidenschaft liegt“, sagt er. Und als er die Art und Weise untersuchte, wie Flüssigkeiten formuliert werden (ihre Chemie, Biologie und physikalischen Eigenschaften), wusste er, dass es einen besseren Weg geben musste.

Zusammen mit seinen Doktoranden begann er, mit einer Substanz zu experimentieren, die als überkritisches Kohlendioxid (CO₂) bekannt ist ). Stellen Sie sich einen Hochdruckbehälter vor, der halb mit CO₂ gefüllt ist in gasförmigem Zustand und zur Hälfte mit flüssigem CO₂ . Erhöhen Sie den Druck über den magischen Punkt von 1079 Pfund pro Quadratzoll hinaus und auf über 31 Grad Celsius, und Sie erhalten Materie in einem anderen Zustand:weder Gas noch Flüssigkeit. Eine Verschmelzung. Und diese Verschmelzung ist, nun ja, magisch für die Bearbeitung. „Ich bin aus Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsgründen darauf gekommen“, sagt Skerlos. „Und ich sagte:‚Wow, das ist in dieser Hinsicht perfekt.‘“

Als er und seine Studenten die ersten Ergebnisse zurückbekamen und feststellten, dass die Substanz normale Bearbeitungsflüssigkeiten weit überstrahlte, bat er die Studenten, ihre Protokolle zu überprüfen. „Wir hatten noch nie eine so geringe Reibung und Schmierfähigkeit gesehen oder solche Geschwindigkeiten erreichen können. Die Art und Weise, wie es Emulsionen übertraf, war eine große Überraschung.“

Skerlos wusste, dass er ein revolutionäres Produkt in der Hand hatte. Er hakt die Vorteile ab. Es ist sicher und bakterienfrei. Werkzeuge halten länger. Es ist einfach auf Werkzeugmaschinen anzuwenden. CO₂ ist ein billiges Abfallprodukt. Und anders als bei Flüssigkeiten gibt es kein Durcheinander. „Denken Sie darüber nach …“, sagt er, „wenn Sie biomedizinische Implantate herstellen, möchten Sie keine Bearbeitungsflüssigkeit darauf bekommen, nur um einen Weg finden zu müssen, sie zu entfernen. Bisher ist uns noch keine Anwendung begegnet, bei der wir die Emulsion nicht ersetzen können, also könnte diese Technologie die Emulsion letztendlich überall ersetzen. Und das sollte passieren.“

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