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Thema: HPC - Khlmitteltest

  1. #1
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    Standard HPC - Khlmitteltest

    Hallo,
    ich habe mit meiner MMKS 2 Probleme.
    Verstopfen der Leitungen durch Ausflockungen wassermischbarer Khlschmierstoffe,
    verdampfen von Khlmittel und die daraus resultierende Rauchbildung.

    Ich habe zwar eine lokale Absaugung an jeder Maschine,
    dennoch sollte man immer das brauchbarste Schmiermittel verwenden.
    Die Standzeit der Werkzeuge ist zunchst mal sekundr da bei mir die Gesundheit
    an erster Stelle steht. Somit habe ich mir einige Schmiermittel gekauft/ sponsern lassen
    die ohne Lsungsmittel auskommen, und die fr Kupfer geeignet sind.

    Warum ohne Lsungsmittel?
    Weil es langfristig das Gehirn schdigt. Filtriert werden Lsungsmittel ausschlielich mit Aktivkohlefilter.
    Die Dinger kostet um die 300€ fr meine Absauganlage und nehmen viel Platz weg den ich nicht mehr habe.
    Meine Absauganlage hat als Vorfilter einen G2 Filter, M5 Filter, F9 Filter und als Endfilter ein H13 Filter.
    Die Vorfilter sind auch ntig da die Luftfilteranlage nicht nur lnebel absaugen muss, sondern auch Holz-
    und Carbonstube aus Verbundmaterialien. Wrde ich nur einen H13 Filter nutzen, wre der Filter nach
    wenigen Tagen zu.

    Anbei ein Diagramm welche Filterstufen es bei welchen Aerosolen bedarf:


    Quelle: http://www.bristolfilter.de

    Bei Wiki ist die Leistungsfhigkeit von Filtern beschrieben:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Schwebstofffilter
    H13 = 99,95% Abscheideleistung von Partikelgren 0.1-0.3

    Das Diagramm beschreibt das lnebel damit recht gut gefiltert werden kann.
    Fr lrauch, den ich vermeiden mchte allerdings nicht. lrauch hat eine Partikelgre bis zu 0.001.
    Dem kommt man nur mit Aktivkohlefilter bei.

    Trotz lokale Absaugung, trage ich dennoch bei lngeren Aufenthalt eine Atemschutzmaske von 3M
    mit einen Partikelfilter (P3R) in Kombination mit einen Gasfilter ABE1 6057.
    Bisher war der Aufwand kaum ntig da ich mit meiner kleinen HSC Frse kein Kupfer gefrt habe
    sondern nur Kunststoffe. Der Rauch entsteht nur bei Metalle mit greren Werkzeugen. 2mm Werkzeuge
    produzieren keinen Rauch. Bei 3mm Werkzeugen fngt es so langsam an. Allerdings wrde ich oft auch
    gerne meine HSC Frse dazu nutzen Ne Metalle zu frsen. Somit macht diese ganze Aktion hier Sinn.

    Das grenzt die Schmiermittel schon mal erheblich ein da kein Schwefel im Khlmittel beigemischt werden darf.
    Mit Schwefel oxidiert das Kupfer nach einigen Tagen extrem. Das bekommt man dann nur noch mechanisch weg.

    Ein weiterer Faktor ist die Frage ob man die Kupferteile nach dem frsen noch vernickeln kann.
    Wenn das Schmiermittel ungeeignet ist dann sieht das Kupferteil nach den vernickeln so aus:



    Wenn das der Fall ist, dann muss man elektrolytisch entfetten. Ist mglich, wenn man mal 3 Riesen auf Kante hat
    und auch Platz fr eine solche Anlage hat. Die Alternative wre trommeln. Ist nicht billiger und auch nicht leiser.
    Warum manche Schmiermittel so auf das Kupfer reagieren ist mir noch nicht bekannt.
    Normales Feinmechanikerl gehrt dazu. Man kann das Kupferteil reinigen, und es sieht absolut sauber aus,
    dennoch haftet das Nickel nicht gut. Bei diesen Test bleibt diese Aufgabe unbercksichtigt da ich vorerst aus
    gesundheitlichen Grnden, und mangels geeigneter Anlage das vernickeln eingestellt habe. 2021 werde ich mir
    wohl eine Galvanik mit sndhaftteuren Tropfenabscheider bauen. Das ist das letzte Glied in der Kette.
    Die restlichen Komponenten sind schon vorhanden.

    Weiter gehts mit den Khlmitteln.
    Anbei ein Bild wo man das Ausflocken gut erkennen kann. Irgendwann ist der Filter zu, und es kommt nichts
    mehr aus den Dsen. Aufbauschneide und oder Werkzeugbruch ist die Folge.





    Fazit:
    Werucon, Hebro, Macron, Vascomill haben eine starke Rauchentwicklung wie im Video zusehen.
    Die Standzeit des Werkzeuges ist auch ziemlich mies.

    Das beste Ergebnis lieferte das Samnos ZM21W. Die geringste Rauchentwicklung bei hchster Werkzeugstandzeit.
    Platz 2 teilt sich aktuell Steidle Aluquick und Blaser BC25MD 10% ( Wassermischbar). Da ich von Wassermischbar
    weg mchte, bleibt nur das Steidle und Samnos brig.

    Ergnzung:
    Das Werkzeug mit den Steidle Schmiermittel brach vorzeitig weil kein Schmiermittel mehr im Tank war. 100ml
    waren fr diesen Test zu wenig. Nun gibt es ein Problem. 5l Aluquick kosten 140€! Das Wassermischbare
    Blaser BC25MD kostet je Liter nur 50cent. Der Preis fr das Samnos ist noch recht gnstig. 74,30€ @ 10L!
    Damit ist es gnstiger als das viel eingesetzte Fenella VD 201 N.

    Anbei noch ein paar technische Daten:

    Werucon MSA - ZM 145
    Viskositt 20C: 13,0 mm/s
    Flammpunkt: 70C

    Steidle Aluquick
    Viskositt 20C: 2,8 mm/s
    Flammpunkt: 76C

    Macron 805 M10 VEG
    Viskositt 40C: 10,0 mm/s
    Flammpunkt: 230C

    HPM Samnos ZM 21W
    Viskositt 20C: 1,7 mm/s
    Flammpunkt: ber 100C

    Hebro Less 98-103
    Viskositt 20C: 60,0 mm/s
    Flammpunkt: 189C

    Blaser Vascomill MMS FA 2
    Viskositt 40C: 32,0 mm/s
    Flammpunkt: 202C





    Wichtig:
    Die Viskositt ndert sich nach der Temperatur. 32mm/s ist relativ dickflssig. 1,7mm/s ist relativ dnnflssig.
    Erhht man die Temperatur, wird das Schmiermittel flssiger. Mchte man sehr fein dosieren, braucht man
    Schmiermittel mit einer niedrigen Viskositt. Optimal wre unter 6mm/s bei 20C. Schmiermittel ab einen Wert
    von 20mm/s lassen sich nicht mehr fein dosieren. Will man mit Kanonen auf Spatzen schieen ( was in der Regel
    sinnfrei ist) also viel Schmiermittel rausballern wegen der hheren Viskositt um die Standzeit von Werkzeugen zu
    erhhen funktioniert das zwar bedingt, aber es kostet viel Geld. Gerade wenn der Liter 10€ oder mehr kostet.

    Ich selbst verbrauche je nach Setting 1l/5h - 1l/ 3 Tage sofern die Viskositt relativ niedrig liegt.
    Frse ich auf meine HSC Frse PMMA und mchte ich das Werkstck schn einsauen brauche ich etwa 2l Schmiermittel/ Arbeitstag.
    Dann sind die Acrylglaskanten wie poliert. Siehe nachfolgendes Video.


    Frse ich auf einer anderen Maschine Kupfer und mchte auch ordentlich einsauen, liege ich bei 1L Schmiermittel/ Arbeitstag.
    Mit einen gut abgestimmten Setting, beispielsweise mit Wicoform S15 und Fogbuster, reicht 1L auch ohne Probleme 3 Tage
    bei der Kupferzerspanung. Der Grund ist ganz einfach. Das Wicoform S15 hat eine sehr niedrige Viskositt 1,75mm/s und
    verstopft weder den Filter noch die Dsen des Fogbusters. Nur der kleinste Film gengt um spiegelblanke Kupferfrsflchen
    produzieren zu knnen, ohne Aufbauschneide. Mein Schmiermittel der Wahl fr Ne Metalle, wenn das Schmiermittel
    Lsungsmittelfrei wre. Der Lsungsmittelanteil liegt bei ca 50%. In diese Richtung des Verbrauchs mchte ich wieder hin.
    Und ich glaube mit den Samnos kann ich das erreichen da es auch sehr dnnflssig ist und sich sehr gut auftragen lsst.
    Das Steidle ist wegen des Preises raus.


    Reinigung:
    Umso dnnflssiger ein Schmiermittel ist, desto besser lsst es sich reinigen. Umso dnnflssiger ein Schmiermittel ist,
    desto weniger Schmiermittelanteil hat das Fluid. Umso dnnflssiger ein Schmiermittel ist, desto ergiebiger ist es.
    Die These: hoher Schmiermittelanteil ( also dickflssiger) desto hher die Werkzeugstandzeit, konnte ich nicht verifizieren.
    Was ich gelernt habe, was sich in diesen Test auch besttigt ist: Umso niedriger die Viskositt, desto besser die
    Werkzeugstandzeit und desto besser die Reinigung.

    Viele nutzen Ethanol als Schmiermittel/Khlmittel. Die Viskositt von Ethanol liegt bei 1,52mm/s bei 20C. Der Flammpunkt
    allerdings bei nur 13C. Letzteres ist auch ein Grund warum ich das niemals testen werde, obwohl kaum jmd. damit Probleme hat
    (Flammenwerfer). Es ist bekannt das Ethanol ein Lsungsmittel ist. Auch deswegen nutze ich es nicht.

    Ich reinige meine Kupferteile zuerst mit einen Bodenreiniger Buzil G440. 200ml@ 10L. Hinzu kommt ein Spritzer Natronlauge
    bis das Gemisch einen PH Wert von 13 hat. Basische Reinigungsmittel haben eine hervorragende Fettlslichekraft. Besser als saure Reiniger.
    Danach nutze ich Cillitbang Kalk und Schmutz (rot) um die Oxidationen vom Kupfer zu entfernen (sauer). Danach gehts nochmal ins basische
    Reinigungsbad um das Kupfer zu neutralisieren. Anschlieend wird mit Wasser gesplt. Ohne Neutralisation wrde das Kupfer bin in Stunden
    anlaufen.

    Perfekt gereinigtes Kupfer sieht so aus, und bleibt auch so ber Jahre, sofern man es nur ins Wohnzimmer legt!


    Viele legen Prioritt auf die Reinigung. Ethanol und Fenella VD201N sind in diese Richtung sehr gut. Man muss nur mit einen Lappen drber wischen
    und das Teil kann in den Versand. Allerdings hat man speziell bei Alu und Acryl nicht so schne Frsoberflchen. Sie sind eher matt.
    Grund der guten Reinigung: Das Schmiermittel verdampft in der Luft und bleibt nicht auf dem Teil. Zumindest ein groer Teil.

    Tricky wirds mit engen schlitzen. Die bekommt man mit einfach darber wischen nicht sauber. Da muss mann dann doch wieder auf Ultraschall
    oder Brste zurckgreifen. Was bei mir hufig der Fall ist. Also, muss ich so oder so richtig reinigen, anstatt nur einfach so drber wischen.
    Daher ist es mir egal wie hoch der Reinigungsaufwand ist. Er ist ohne hin im US-Bad weitgehend gleich. Also gibt es fr mich keinen Grund auf
    Fenella oder Ethanol bzgl. der Reinigung zu setzen.

    Cnc Maschine:
    ca. 55Kg aus Stahl und Aluminium
    Verfahrweg XYZ: 300x240x85
    Verfahrgeschwindigkeit: 6m/min
    Kugelumlaufspindel 16x10 / 16x5
    Linearfhrungen gre 20 und Gre 15
    Frsspindel: 1.2Kw Chinaspindel , 60.000U/min, ER11 Werkzeugaufnahme
    Endstufen: Wantei DQ860MA
    Werkzeugschmierung: Dynacut MDE mit Doppeldse



    Werkzeugstandzeit wurde mittels Frstest mit einen 0.7mm Frser, 2 Schneider ermittelt.
    Frstiefe 3mm. Material: Of-Cu. F600 @ 60.000U/min. Zugestellt 0,16mm

    Vielen Dank frs Lesen.

    Gru Marc
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  2. #2
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    Hallo,

    interessanter Vergleich.
    Ist die Rauchentwicklung eventuell einfach unntig starker Erwrmung durch (zu) hohe Drehzahlen geschuldet?
    Die Schnitte im Video erscheinen mir recht flach wodurch ein Missverhltnis zwischen reibenden, nach dem eintauchen nur noch wrme produzierenden Stirnschneiden und spanerzeugenden Umfangschneiden entsteht.

    Hab nicht viel Erfahrung mit Kupfer, doch meine Erfahrung mit schmierenden Alusorten ist: blo nicht zu vorsichtig, da muss ein ordentlich dicker Span genommen werden.

    Also eventuell Drehzahl runter, Vorschub / Zustellung rauf / Wirbelfrsen etc.?

    3 Schmiermittel wrden mich noch interessieren falls du die Zeit dafr findest:
    • Wie schlgt sich banales, destilliertes Wasser? Schmiert zwar nicht, khlt dafr sehr gut, ist gesundheitlich unbedenklich und kann grozgig dosiert werden.
    • Babyl (ernsthaft) - zumindest das billige Zeug ist einfach Paraffinl - der Hauptbestandteil vieler Sprhschmierstoffe.
      Billig, schmiert... und gesundheitlich... na ja... zwar nicht zum einatmen gedacht, doch allzu wild drfte es auch nicht sein.
    • Kernseife (auch ernsthaft) - weniger zum sprhen, denn das drfte schnell verstopfen, sondern vor Bearbeitung als Paste aufgepinselt.
      Seifen werden beim Drahtziehen als Schmierstoff eingesetzt und seit einer Weile auch beim Stanzen als ab Werk aufgebrachter Trockenschmierstoff - allerdings keine Ahnung was da sonst noch alles drin ist.
      Macht allerdings keinen Sinn wenn mehrere Tiefenzustellungen ntig sind weil das nur bei der 1. Zustellung wirkt.


    Christian
    CAM Software: http://www.estlcam.de
    Depron, EPP und Carbon: http://www.epp-versand.de
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  3. #3
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    Hallo,
    der Frser ist vielleicht 40C warm. Also recht khl. Das Werkstck klter.
    Fz erhhen macht keinen Sinn. Der ist schon etwa um Faktor 2 hher als empfohlen.
    Mehr Zustellung macht die Spindel nicht mit. Ich knnte es mal mit meine Ibag probieren.
    Die dreht bis 50.000U/min und hat 1,8kw.

    Ich habe gemerkt, das Drehzahlen ber 30.000U/min das Racuhverhalten stark begnstigen.
    Die meisten haben damit eher kein Problem da die Chinaspindeln bei 24.000/Min aufhren.

    Reines WAsser frdert die Korision. Wrde ich nicht empfehlen.
    Kernseife lsst sich zwar auf die Oberflche auftragen, bei 3mm tiefen und 0.7mm breiten Nuten
    gelangt aber kein "Schmierstoff mehr an das Werkzeug ab der zweiten Zustellung.

    Babyl sollte gut schmieren. Das der Schmieranteil aber nicht wirklich wichtig ist zeigt das Ergebnis.
    Wichtig ist auch das die Schmiermittel nicht harzen. Ich wei nicht ob Babyl auf Dauer harzt.
    Die Gesundheitliche Schiene sollte man mal mit einen Arzt (Pulmologe oder Betriebsarzt) besprechen.

    Das Samnos ist grn. Wie ich gelesen habe auf Wasserbasis. Was schon mal nicht ganz so schlecht ist.

    Wenn wirklich Khlung das Problem ist, ist oftmals die Schnittdaten falsch. Zu geringer Vorschub/zu hohe Drehzahl.

    Trocken frsen geht bedingt auch. Aber bei mir nicht mit einen 0.7mm Werkzeug. Das schafft nicht mal eine Nut.
    Vorteilhaft ist es das Material khl zu halten, weil umso wrmer es wird, anfngt zu schmieren.
    Kupfer gehrt dazu sowie einige Alulegierungen und auch Acrylglas. Bei diesen Test war wie erwhnt Temperatur nicht das groe Problem.
    Zumindest nicht das Werkstck oder das Werkzeug selbst.
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  4. #4
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    Blaser meint das ausflocken kann so nicht sein. Entweder stimmt etwas am Schmiermittel nicht, oder beim mischen.
    Mischen vermutlich nicht.

    Ich habe eine 1l Flasche.
    Kippe da 50ml Konzentrat rein, gebe 500ml Wasser hinzu und schttel krftig.
    Den Rest der Flasche wird dann nochmals mit Wasser aufgefllt und ordentlich geschttelt.
    Das sollte eigentlich so funktionieren.

    Fr mich heist das jetzt. Alle Tanks reinigen und es a nochmal mit Blaser probieren ( neues Schmiermittel),
    oder gleich auf Samnos umstellen.

    Ich frage beim Samnos mal an ob man auch Konzentrat bekommt. Wird sicher nochmal gnstiger.

    Falls jmd. noch Vorschlge hat fr Schmiermittel, ist es gerne willkommen.
    Ich kann das bei Zeiten beschaffen und testen. Dieses Jahr aber nicht mehr.
    Habe neue Frsspindeln bekommen die ich alle noch testen muss.
    Darunter ist auch eine 3,2Kw Spindel ( 14kilo) fr die Aluzerspanung.
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  5. #5
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    Ich bin gerade beim aufrumen und habe einen frheren Test mit den Wilke Wicoform S15 gefunden.
    Das ist das bisher beste Ergebnis, aber es hat halt ca 50% flchtige Lsungsmittel. Daher fllt es raus.
    Es ist aber eine gute Referenz wo man hingelangen mchte.

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