Pulizia di KSS al centro dell'attenzione

Nella rettificazione di metalli duri Ceratizit raggiunge elevati obiettivi di qualità e vantaggi nei costi grazie alla microfiltrazione centrale

Pulizia di KSS al centro dell'attenzione

Molte aziende tendono a investire in macchine utensili modernissime, però non badano ai lubrorefrigeranti (KSS). Presso Ceratizit in Reutte (Austria) è tutta un'altra cosa. Consapevoli dell'importanza dell'elevata purezza necessaria di lubrorefrigeranti per raggiungere ottimi risultati di rettifica in termini di qualità, lì nella lavorazione dei metalli duri ci si fida dei sistemi di depurazione centrali con microfiltrazione della KNOLL Maschinenbau – per oli di rettifica ma anche per soluzioni acquose.

KNOLL Maschinenbau GmbH - Zentrale Reinigungsanlage für wässrige Lösung

Ceratizit – questo nome è sinonimo per soluzioni sofisticate di metallo duro in tutto il mondo. Il metallo duro viene prodotto nello stabilimento di Reutte/Tirolo in Austria e trasformato in inserti di taglio amovibili, aste nonché pezzi stampati. „Per migliorare la qualità degli spigoli di taglio dei nostri utensili sette anni fa nel processo di finitura abbiamo cambiato da mole a disco a diamante con una grana di D46 a D25 e anche più fine“, spiega l'amministratore delegato Peter Fink. È già da 16 che egli serve l'azienda e fra l'altro è responsabile per l'intera produzione sul luogo, alla quale appartiene anche la rettificazione del metallo duro – uno dei processi più importanti.

Però l'effetto desiderato fu realizzato solamente in parte. L'olio utilizzato come KSS nella rettifica della circonferenza degli inserti di taglio amovibili si sporco ancora più di prima. La causa: i mezzi filtranti del sistema di depurazione KSS non furono più in grado di sistemare le particelle di sporco ancora più fini. Esse si concentrarono nell'olio causando l'intasamento precoce degli elementi filtranti. Per garantire tuttavia la qualità dei prodotti della rettifica fu necessaria la sostituzione dei filtri – in combinazione con elevati costi.

Durante la loro ricerca per trovare una soluzione filtrante idonea, il team della produzione attorno a Peter Fink presso la GrindTec 2012 scoprì il sistema filtrante finissimo MicroPur® della ditta KNOLL Maschinenbau, Bad Saulgau. Il concetto gli sembrava molto promettente, in particolare il grado di filtraggio raggiungibile di fino a 1 µm, la cartucce filtranti risciacquabili, semplici da sostituire, la costruzione compatta e la possibilità di utilizzare il filtro in pieno flusso o nella modalità bypass.

Per essere sicurissimi per quanto riguardava l'investimento in un nuovo impianto di depurazione KSS decisero di eseguire una serie complessiva di prove. Wilko Stelzhammer, il responsabile per le macchine utensili presso Ceratizit Austria ci racconta: „Abbiamo collegato impianti di prova di KNOLL e di quattro competitori per alcuni mesi al nostro impianto esistente nella modalità bypass. La maggior parte dei filtri finirono in ginocchio a causa dell'elevata concentrazione di sporco e la purezza desiderata. Solamente il KNOLL MicroPur® fu capace a raggiungere in maniera duratura i valori richiesti.“

Sistema efficiente di asportazione dei fanghi

Inoltre fu convincente il concentratore di fanghi integrato nel filtro di KNOLL, il cui rimuove dal sistema in maniera affidabile il fango di rettifica sedimentato – una misura obbligatoria in caso di un filtro risciacquabile. La separazione pulita, completa però non è ovvia, coma sapevano i collaboratori di Ceratizit in base alle loro esperienze. Per questo motivo furono convinti e disposti all'investimento solamente dopo molte visite sul luogo presso utenti paragonabili. Nel 2013 poi sostituirono il dispositivo di separazione del fango del sistema filtrante esistente con un concentratore dei fanghi di KNOLL. Solo a causa di questo dopo alcune settimane fu riconoscibile un notevole miglioramento per quanto riguarda la concentrazione delle particelle fini.

Il sistema filtrante stesso, la cui capacità fu aumentata solo l'anno prima, rimase in esercizio ancora per due anni prima che la Ceratizit Austria convertì la depurazione centrale dell'olio per fino a 70 macchine di rettifica della circonferenza con l'introduzione del KNOLL MicroPur®. Sei moduli filtranti (composti da quattro scatole filtro con due cartucce filtranti ciascuna) provvedono alla pulizia di 60.000 l di olio nel pieno flusso. Il flusso volumetrico ora ammonta a 2.400 l/min, però esso può essere aumentato fino a 3.200 l/min.

Olio più pulito che al momento della fornitura

Peter Fink ne è entusiasta: „Funziona in maniera geniale. Il nostro olio risulta più pulito che al momento della fornitura Il grado di filtrazione ora ammonta a 1 µm, e l'olio contiene solamente 1 mg/l di residuo di sporco gravimetrico. Prima il valore ammontava a 100 mg/l. Questa purezza non è solamente percettibile negli ottimi risultati di lavorazione ma ci aiuta anche di risparmiare costi in numerose vie.“ Con questo l'amministratore delegato accenna l'usura delle guide elle macchine e pompe ad alta pressione che ormai è quasi zero, mentre prima ogni trimestre furono necessarie delle riparazioni o sostituzioni.

La purezza dell'olio e la sua costanza termica consentono inoltre trasferire anche il raffreddamento del quadro elettrico nonché dei mandrini all'impianto centrale. In questo modo furono eliminati anche ulteriori costi di investimento ed esercizio per molti sistemi individuali di raffreddamento. Oltre a ciò anche il calore di scarico non va perso nell'aria ambientale del padiglione, che nei mesi estivi doveva quindi essere climatizzato in modo esauriente.

Anche la necessità di manutenzione dell'impianto centrale risulta ridotto, come ci conferma Wilko Stelzhammer: „La vita utile delle cartucce filtranti ammonta a più di un anno. E se dovesse essere necessaria una sostituzione essa può essere svolta nel giro di pochi minuti.“ Un affare pulito perché il fango di metallo duro viene disposto completamente in una botte per lo smaltimento. Il vecchio impianto invece fu caratterizzato da numerosi depositi in filtri e vasche che dovevano essere rimossi manualmente in continuazione.

Un ulteriore vantaggio è il risparmio di spazio. I filtri KNOLL MicroPur® sono talmente compatti che l'impianto completo necessita solamente un terzo dello spazio finora necessario. In questo modo lo spazio con la sua costruzione speciale con una vasca stagna contro l'olio può essere utilizzato anche per altro, oltre al sistema filtrante, come per esempio per lo stoccaggio di tutto l'altro olio.

Microfiltrazione di soluzione acquose

Ormai tra la Ceratizit Austria ed i specialisti per filtri di Bad Saulgau esiste una relazione molto stretta che influenza pure il continuo sviluppo del MicroPur®. L'esempio migliore è l'acquisto di un ulteriore impianto centrale di KNOLL per la pulizia di soluzioni acquose per KSS. Ceratizit lo impiega nella rettifica senza punte e nella separazione di aste di metallo duro – un settore nel quale secondo Peter Fink questo lubrorefrigerante esigente risulta indispensabile: „Acqua conduce e asporta il calore molto meglio di olio, che nella rettifica senza punte si disintegra a causa dell'elevata pressione. Siccome l'alta pressione È necessaria per la lappatura siamo costretti a utilizzare l'acqua, anche se il trattamento dell'acqua risulta molto più difficile.“

Una soluzione acquosa tale è acqua con l'addizione di molti additivi. Questi provvedono al comportamento lubrificante idoneo per la protezione contro la ruggine, ecc. e contrastano al distacco di metalli pesanti, come cobalto. Però in confronto all'olio nell'acqua si spargono microorganismi indesiderati. Per garantire la salute dei collaboratori risulta estremamente importante la pulizia della sostanza.

Però per soluzioni acquose per molto tempo non furono disponibili dei concetti di filtrazione soddisfacenti dal punto di vista tecnico ed economico. „I nostri primi impianti erano filtri a farina fossile, poi in base a cellulosa – tutti e due materiali di consumo con elevati costi di smaltimento“, riferisce Peter Fink. „Finalmente cambiammo a filtri risciacquabili a ghiaia, per recuperare il metallo duro – una materia prima molto preziosa.“ Però nei filtri a ghiaia non fu possibile impedire la crescita di microorganismi e funghi, per cui fu necessario sostituire la ghiaia ogni quattro anni. Con sei filtri a sei tonnellate di ghiaia ciascuno fu un notevole impegno e dispendio siccome la ghiaia contaminata con i residui di metallo duro doveva essere smaltita in una discarica adibita per rifiuti speciali.

Per questo motivo fu ancora più piacevole che KNOLL continuò a sviluppare il suo filtro MicroPur® per soluzioni acquose. Karl-Rudolf Vogel, team leader dello sviluppo dei prodotti presso KNOLL spiega: „Mentre un'emulsione di olio/acqua non può essere microfiltrata per cause fisicali – si dissocierebbe –, soluzioni acquose possono essere filtrate in linea di massima. Però a causa degli ingredienti organici e chimici questo risulta molto difficile.“ Dopo prove esaustive prove con diversi mezzi filtranti e varianti tecniche di controllo KNOLL è riuscita di attrezzare il MicroPur® di speciali cartucce filtranti con una vita utile di attualmente circa sei mesi.

Ulteriore sviluppo comune

Nell'estate del 2017 il nuovo impianto centrale di KNOLL sostituì del 100% il filtro a ghiaia utilizzato fino allora. Esso è composto di una combinazione di idrocicloni per le contaminazioni grosse e due moduli filtranti MicroPur® per i componenti fini nell'acqua. I due aggregati attualmente vengono impiegati con un flusso volumetrico di circa 600 l/min nella modalità bypass. L'impianto è collegato a 25 macchine di rettifica senza punta e 15 macchine di separazione che necessitano un volume di KSS di 50.000 l. Il flusso volumetrico dell'impianto ammonta fino a 3.500 l/min; la separazione del fango ammonta da circa 400 a 600 kg a settimana.

Come base della decisione fungeva la fiducia cresciuta tra i partner e la loro convinzione che la capacità del sistema e la vita utile dei filtri possono  essere ulteriormente migliorati. Per questo motivo il team di sviluppo di KNOLL intorno a Karl-Rudolf Vogel ha un'accesso praticamente illimitato all'impianto, ai dati e alle curve dei filtri, che vengono trasferiti via manutenzione in remoto sugli monitor a Bad Saulgau. In questo modo possono essere controllate diverse impostazioni, può essere seguito ed analizzato lo sviluppo dei parametri nonché possono essere generati miglioramenti.

Soluzioni di filtri per la rettifica e l'erosione di metallo duro e ceramica

Due anni fa gli specialisti per sostanze dure di Reutte misero in esercizio ancora un'altro impianto particolare di KNOLL. Grazie alla dotazione di filtri MicroPur® essa depura un olio speciale che non viene impiegato solamente con processi di rettifica ma anche per l'elettroerosione. Nel relativo padiglione di produzione Ceratizit impiega modernissime macchine di rettifica Agathon dotate della tecnologia brevettata PowerGrind. In questa procedura i rivestimenti di rettifica in diamante legati in modo metallico vengono condizionati a elettroerosione in maniera permanente.

L'arte del filtraggio di quest'olio consiste nel fatto che l'olio deve rimanere conducente ed estremamente pulito per l'elettroerosione – infine le particelle metalliche potrebbero causare una scarica indesiderata. Con questo il processo filtrante viene aggravato da un lato a causa delle particelle di cokefazione creati in occasione dell'elettroerosione, dall'altro lato i trucioli leggeri di pezzi grezzi di ceramica possono causare l'intasamento precoce dei filtri. Però anche qui gli sforzi di sviluppo diedero frutto. Con un nuovo mezzo filtrante e un processo di controllo speciale è riuscito ridurre il contenuto di residui gravimetrici a 1 mg/l.

 

CERATIZIT – dal pioniere al global player

Quasi un centennio fa CERAMETAL e Plansee Tizit iniziarono come pionieri per prodotti esigenti di metallo duro. Grazie alle nuove tecnologie e lo sviluppo di soluzioni innovative per la protezione contro l'usura e di utensili per lavorazioni ad asporto di trucioli, le due aziende crebbero ed espansero a livello globale. Con la fusione nell'anno 2002 crearono un nuovo global player nell'industria dei metalli duri: CERATIZIT con sede principale in Lussemburgo. Oggi l'azienda è il sinonimo per soluzioni esigenti di materie dure per la lavorazione ad asportazione di trucioli e la protezione contro l'usura, per utensili estremamente speciali di truciolatura, inserti di taglio amovibili, aste di metallo duro o nuovi tipi di metallo duro e Cermet, per esempio per la lavorazione di legno e pietre.

Contatto per utente:

CERATIZIT Austria GmbH
Metallwerk-Plansee-Str. 71
6600 Reutte, Austria
Tel: +43 5672 200-0
www.ceratizit.com

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Sguardo in un padiglione di produzione presso Ceratizit Austria nel quale vengono rettificati degli inserti di taglio amovibili in metallo duro. Allo scopo di ottenere l'elevato livello di qualità è indispensabile la depurazione finissima dell'olio di rettifica. jpg (1 MB)

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Le tendenze nel settore degli utensili di metallo duro punta in direzione precisione e qualità della superficie superiori. Ne risultano elevate esigenze per quanto riguarda il processo di rettifica ed il lubrorefrigerante. jpg (514 KB)
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Le tendenze nel settore degli utensili di metallo duro punta in direzione precisione e qualità della superficie superiori. Ne risultano elevate esigenze per quanto riguarda il processo di rettifica ed il lubrorefrigerante. jpg (1 MB)
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Le tendenze nel settore degli utensili di metallo duro punta in direzione precisione e qualità della superficie superiori. Ne risultano elevate esigenze per quanto riguarda il processo di rettifica ed il lubrorefrigerante. jpg (374 KB)

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Ceratizit Austria ha vissuto ottime esperienze nella depurazione dell'olio con gli impianti centrali KNOLL MicroPur®. Il grado filtrante ammonta a 1 µm ed il contenuto di residuo di sporco gravimetrico si è abbassato da 100 mg/l fino a solamente 1 mg/l. jpg (689 KB)

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Un componente importante dei sistemi filtranti di KNOLL è il concentratore di fanghi automatico, integrato, che provvede all'estrazione del fango di metallo duro per lo smaltimento in forma compatta. jpg (638 KB)

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Presso Ceratizit Michael Müller è l'addetto per la manutenzione degli impianti KSS: „La sostituzione degli elementi filtranti MicroPur® è semplice e pulito e può essere eseguito in pochi minuti.“ jpg (885 KB)
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Presso Ceratizit Michael Müller è l'addetto per la manutenzione degli impianti KSS: „La sostituzione degli elementi filtranti MicroPur® è semplice e pulito e può essere eseguito in pochi minuti.“ jpg (723 KB)

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Da sinistra a destra: Peter Fink e Wilko Stelzhammer (di Ceratizit) insieme a Karl-Rudolf Vogel (KNOLL) sono molto contenti della purezza dell'olio che contiene meno particelle di sporco che nello stato di fornitura. jpg (785 KB)

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Da sinistra a destra: Wilko Stelzhammer e Peter Fink (di Ceratizit) insieme a Karl-Rudolf Vogel (KNOLL) sono molto contenti della purezza dell'olio che contiene meno particelle di sporco che nello stato di fornitura. jpg (1,020 KB)

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Sistema di depurazione centrale per soluzioni acquose: KNOLL combina idrocicloni e filtri MicroPur® (di sopra nel primo piano), per alimentare in tutto 40 macchine di rettifica senza punte e di separazione con 3.500 l/min di soluzione acquosa depurata presso Ceratizit Austria. jpg (783 KB)

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Per poter continuare lo sviluppo del sistema di depurazione centrale nell'esercizio pratico, i dati attuali e le curve dei filtri vengono trasferiti direttamente sui monitor dei tecnici di KNOLL a Bad Saulgau via manutenzione remota. jpg (401 KB)
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Per poter continuare lo sviluppo del sistema di depurazione centrale nell'esercizio pratico, i dati attuali e le curve dei filtri vengono trasferiti direttamente sui monitor dei tecnici di KNOLL a Bad Saulgau via manutenzione remota. jpg (259 KB)

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Con rettificatrici moderne – come in caso della macchina Agathon Evo Combi mostrata nell'immagine – il KSS deve possedere diverse caratteristiche. Una delle più importanti è la purezza assoluta. jpg (639 KB)