Korrosionstests von Kühlschmierstoffen an Metalllegierungen

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Korrosion durch Kühlschmierstoffe verhindern

Die Zerspanungsflüssigkeiten tragen bei der Bearbeitung zur Schmierung, Kühlung und Abfuhr der Späne bei. Ihre Zusammensetzung, Konzentration, Alterung oder das Vorhandensein von Verunreinigungen kann jedoch die Entstehung von Flecken, Lochfraß, Oxidation oder lokalen Angriffen auf Metallteilen begünstigen. Diese Schädigungen können das Oberflächenbild, die Montage, die Funktionssicherheit oder die Konformität der fertigen Teile beeinträchtigen.

Die Korrosionsprüfungen von Zerspanungsflüssigkeiten ermöglichen die Bewertung der Wechselwirkung zwischen einer Flüssigkeit und einem für Ihre Produktion repräsentativen Werkstoff: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Titan oder eine spezifische Legierung. Das Filab-Labor unterstützt Industrieunternehmen dabei, einen festgestellten Fehler objektiv zu bewerten, mehrere Formulierungen zu vergleichen oder eine Flüssigkeit vor ihrer Einführung in die Fertigung zu qualifizieren.

Mechanismen der Oberflächenveränderung identifizieren

Nach der Bearbeitung oder Lagerung beobachtete Mängel können verschiedene Formen annehmen: gleichmäßige Korrosion, Lochfraß, Ränder, Anlaufen, Schwarzfärbung, Ablagerungen oder Farbunterschiede. Bei ihrer Untersuchung müssen die Metallgüte, die Oberflächenbehandlungen, die Geometrie des Teils und die aufeinanderfolgenden Prozessschritte berücksichtigt werden.

Das Filab-Labor kann einen veränderten Bereich mit einem Referenzbereich vergleichen und die Morphologie der Mängel dokumentieren. Dieses Vorgehen trägt dazu bei, einen Angriff des metallischen Grundwerkstoffs von einer Oberflächenablagerung zu unterscheiden und die mit dem Fluid, dem Spülen, dem Trocknen oder der Lagerung verbundenen Hypothesen zu priorisieren.

Die für das Prüfprotokoll erforderlichen Daten erfassen

Für die Vorbereitung des Tests ist es hilfreich, die Bezeichnung der Legierung, den bekannten metallurgischen Zustand, eine mögliche Oberflächenbehandlung, die Referenz des Fluids, seine Anwendungskonzentration und seine Aufbringungsart anzugeben. Angaben zum Bearbeitungsvorgang, zum Spülen, Trocknen und zu den Lagerbedingungen ermöglichen es ebenfalls, das Prüfprotokoll an die vorgefundene Situation anzupassen.

Bei einer Nichtkonformität erleichtert die Übermittlung betroffener Teile, von Referenzteilen und einer Fluidprobe den Vergleich. Das Filab-Labor legt anschließend die Testbedingungen und Beobachtungskriterien entsprechend Ihrem Ziel fest: Diagnose, Vergleich von Fluiden oder interne Validierung.

Einen kontrollierten Vergleich der Formulierungen einrichten

Der Vergleich mehrerer Kühlschmierstoffe erfordert, die Parameter, die die Korrosion beeinflussen können, konstant zu halten: Werkstoff, Oberflächenvorbereitung, Konzentration, aufgebrachtes Volumen, Kontaktdauer und Expositionsbedingungen. Jede Formulierung wird anschließend an vergleichbaren Prüfkörpern bewertet, wobei die Beobachtungskriterien im Vorfeld festgelegt werden.

Dieser Ansatz ermöglicht den Vergleich neuer Fluide, eingesetzter Fluide oder verschiedener Anwendungskonzentrationen. Er ist besonders nützlich bei einem Lieferantenwechsel, einer Weiterentwicklung der Formulierung oder der Einführung einer neuen Metallgüte.

Einen geeigneten Test für Ihre Einsatzbedingungen definieren

Ein aussagekräftiges Prüfprotokoll beruht auf der gemeinsamen Festlegung des Fluid-Material-Paares, des Oberflächenzustands, der Anwendungskonzentration, der Kontaktzeit und der Expositionsumgebung. Die Prüfkörper können aus Bauteilen, Coupons oder repräsentativen Metalllegierungen hergestellt werden.

Das Labor Filab entwickelt Prüfungen an Metalllegierungen entsprechend Ihrer industriellen Fragestellung: Eintauchen, Aufbringen von Fluiden, Kontakt unter Feuchtigkeit oder Expositionszyklen. Die Beobachtungen vor und nach der Prüfung werden bei Bedarf mit Oberflächenanalysen kombiniert, um die veränderten Bereiche zu charakterisieren und Korrekturmaßnahmen auszurichten.

Das Labor Filab unterstützt Sie außerdem bei folgenden Dienstleistungen:

Fluid und Korrosionsrückstände charakterisieren

Die Untersuchung kann die visuelle und mikroskopische Beobachtung mit der Elementidentifizierung der verdächtigen Bereiche verbinden. Die Ergebnisse ermöglichen die Suche nach Rückständen aus dem Fluid, Korrosionsprodukten oder während des Prozesses eingetragenen Verunreinigungen.

Wenn ein Verständnis des Werkstoffs erforderlich ist, greift das Filab-Labor außerdem auf seine Kompetenzen in der Charakterisierung hochwarmfester Legierungen und in metallurgischen Analysen zurück. Die Auswertung erfolgt unter Berücksichtigung der vom Kunden bereitgestellten Produktionshistorie.

Für die Produktion repräsentative Prüfkörper auswählen

Die Auswahl der Prüfkörper beeinflusst unmittelbar die Repräsentativität der Ergebnisse. Je nach Fragestellung können Materialcoupons, bearbeitete Teile oder Proben mit demselben Oberflächenzustand ausgewählt werden. Eine geschliffene, polierte, gedrehte oder beschichtete Oberfläche reagiert bei Kontakt mit einem Fluid nicht zwangsläufig auf dieselbe Weise.

Die Werkstoffeigenschaften können durch nach ISO 17025 akkreditierte Materialprüfungen ergänzt werden, wenn der Bedarf Methoden betrifft, die von dieser Akkreditierung abgedeckt sind. Die Machbarkeit und der anwendbare Umfang werden vom Filab-Labor vor Beginn der Arbeiten geprüft.

Die Ergebnisse zur Absicherung des Prozesses nutzen

Die Ergebnisse werden in Form vergleichender Beobachtungen und – je nach gewähltem Prüfprotokoll – anhand von Bildern der Oberflächen vor und nach der Exposition dargestellt. Die festgestellten Abweichungen können bei der Auswahl einer Formulierung, der Anpassung einer Konzentration oder der Festlegung geeigneter Lagerbedingungen unterstützen.

Für Anwendungen mit pulverförmigen Materialien bietet das Labor Filab außerdem Leistungen zur Charakterisierung von Metallpulvern gemäß ISO 52907.

Lassen Sie Ihren Bedarf vom Labor Filab qualifizieren

Das Labor Filab verbindet seine Kompetenz in der Materialanalyse mit der Anpassung von Prüfprotokollen an industrielle Anforderungen. Jede Anfrage wird unter Berücksichtigung des Materials, der Flüssigkeit, der festgestellten Mängel und des Entscheidungsziels geprüft, um ein angemessenes Vorgehen vorzuschlagen.

Um Ihr Projekt voranzubringen, können Sie:

Ihre veränderten Teile, Referenzteile und Flüssigkeitsproben übermitteln;
die Bedingungen der Bearbeitung, des Spülens, der Trocknung und der Lagerung präzisieren;
eine Machbarkeitsstudie zur Festlegung des Prüfprotokolls anfordern;
Ihre Schneidflüssigkeitsformulierungen auf Ihrer Metalllegierung vergleichen.

Häufig gestellte Fragen

Wie lässt sich überprüfen, ob ein Kühlschmierstoff mit einer Metalllegierung kompatibel ist?

Die Kompatibilität wird bewertet, indem der Kühlschmierstoff mit Prüfkörpern in Kontakt gebracht wird, die die Legierung und ihren Oberflächenzustand repräsentieren. Das Filab-Labor passt die Expositionsbedingungen an Ihre Anwendung an und untersucht anschließend das mögliche Auftreten von Flecken, Ablagerungen, Lochfraß, Farbveränderungen oder anderen Oberflächenveränderungen.

Welche Korrosionsmängel können an bearbeiteten Teilen untersucht werden?

Mit den Tests können Flecken, Lochfraß, eine allgemeine Oxidation, Anlaufen, Ablagerungen oder eine lokale Veränderung des Oberflächenbilds untersucht werden. Die Analyse der betroffenen Bereiche hilft festzustellen, ob der Mangel mit einer Wechselwirkung zwischen dem Kühlschmierstoff und der betreffenden Legierung vereinbar ist.

Welche Angaben müssen für die Vorbereitung eines Korrosionstests mit Kühlschmierstoff übermittelt werden?

Es wird empfohlen, die Legierungsgüte, den Oberflächenzustand, mögliche Behandlungen, die Referenz und Konzentration des Fluids, die Einsatzbedingungen sowie verfügbare betroffene Teile und Referenzteile zu übermitteln. Diese Angaben ermöglichen es dem Filab-Labor, ein Prüfprotokoll zu erstellen, das mit Ihrem Prozess übereinstimmt.

Wie lassen sich mehrere Kühlschmierstoffe für dieselbe Metallgüte vergleichen?

Um mehrere Flüssigkeiten zu vergleichen, wendet das Labor Filab auf jede Formulierung identische Bedingungen an repräsentativen Prüfkörpern aus derselben Legierung an. Die Bewertung umfasst das Erscheinungsbild der Oberflächen sowie die nach der Exposition festgestellten Veränderungen, um die Unterschiede zwischen den geprüften Lösungen zu ermitteln.

Warum sollten Korrosionsprüfungen von Schneidflüssigkeiten dem Labor Filab anvertraut werden?

Wenn Sie diese Prüfungen dem Labor Filab anvertrauen, erhalten Sie ein Prüfprotokoll, das auf der Kombination aus Ihrer Flüssigkeit und Ihrem Material sowie auf Ihren Produktionsbedingungen basiert. Die Ergebnisse liefern konkrete Anhaltspunkte zur Untersuchung eines Mangels, zum Vergleich von Lösungen und zur Unterstützung Ihrer Qualifizierungsentscheidungen.