Nella lavorazione dei metalli, il raggiungimento delle massime prestazioni degli utensili, la massimizzazione della produttività e il miglioramento della qualità dei prodotti dipendono dalla corretta formulazione e applicazione dei fluidi emulsionabili lubrorefrigeranti per la lavorazione dei metalli (chiamati MWF, ovvero Metal Working Fluid). I fluidi per la lavorazione dei metalli – che vanno dagli oli solubili alle varianti emulsionabili minerali, sintetiche e semisintetiche – sono indispensabili per il loro ruolo nella lubrificazione degli utensili da taglio, nella dissipazione del calore e nella prevenzione della corrosione durante i processi produttivi.

Mentre si presta molta attenzione alla composizione di questi fluidi, l’acqua utilizzata per prepararli viene spesso trascurata. La qualità dell’acqua è fondamentale, in quanto può influenzare in modo significativo le prestazioni delle emulsioni lubrorefrigeranti e il successo complessivo delle lavorazioni meccaniche.

L’uso di acqua priva di minerali, prodotta con metodi quali la deionizzazione o l’osmosi inversa, ha un effetto profondamente positivo sulle prestazioni complessive delle emulsioni lubrorefrigeranti rispetto all’uso di acqua di rubinetto standard.

Di seguito, approfondiamo l’importanza della qualità dell’acqua, il suo impatto sulle emulsioni e i potenziali problemi derivanti da una scarsa qualità dell’acqua.

Il ruolo dell'acqua nel mantenere la stabilità dell’emulsione lubrorefrigerante

I fluidi per la lavorazione dei metalli combinano l’acqua con additivi come lubrificanti, emulsionanti e inibitori della corrosione per migliorare le prestazioni. La stabilità di questi fluidi dipende in larga misura dalla purezza dell’acqua utilizzata durante la diluizione.

 

L’impatto dell’acqua dura

 

L’acqua dura contiene livelli elevati di minerali come calcio e magnesio. Questi minerali possono reagire con gli emulsionanti e gli altri additivi, destabilizzando l’emulsione lubrorefrigerante. Ciò comporta problemi quali:

  • Formazione di saponi o precipitati
  • Riduzione dell’efficacia di lubrificazione e raffreddamento
  • Riduzione della durata del fluido

 

Importanza del pH corretto

 

Anche l’acqua troppo acida o troppo alcalina può destabilizzare i fluidi lubrorefrigeranti:

  • L‘acqua acida abbassa il pH del fluido, aumentandone la corrosività
  • L’acqua alcalina può cambiare gli equilibri ionici degli additivi, riducendo l’efficienza del fluido

 

Entrambi gli scenari possono comportare un aumento delle esigenze di manutenzione e dei costi operativi.

Ridurre la contaminazione e la proliferazione microbica nell’emulsione lubrorefrigerante

Una delle sfide più frequenti nella manutenzione dei lubrorefrigeranti è la contaminazione microbica. Batteri, funghi e altri microrganismi prosperano nell’ambiente ricco di nutrienti di questi fluidi, soprattutto se preparati con acqua di scarsa qualità.

 

Problematiche dovute a funghi e batteri

 

  • La crescita microbica può produrre odori sgradevoli, degradare gli additivi del fluido e ostacolare la capacità di raffreddamento
  • La contaminazione microbica può anche causare l’ostruzione di filtri e sensori, compromettendo la funzionalità delle apparecchiature

 

L’utilizzo di acqua priva di minerali blocca qualsiasi reazione tra gli ioni di durezza, calcio e magnesio, e gli additivi del lubrorefrigerante utilizzati per prevenire la crescita microbica. L’acqua pura garantisce una prestazione costante di questi additivi cruciali, prolungando le prestazioni e la durata della carica.

Combattere la corrosione con acqua di qualità

La corrosione rappresenta un rischio persistente negli ambienti di lavorazione dei metalli, che colpisce sia i macchinari che i componenti prodotti. La presenza di sali disciolti nell’acqua aggrava questi problemi.

 

Ioni nocivi nell’acqua

 

  • I cloruri e i solfati presenti nell’acqua possono accelerare la formazione di ruggine e la degradazione delle superfici
  • Il calcio reagisce con gli additivi anticorrosivi riducendone l’efficacia
  • La corrosione porta a una riduzione della durata di vita degli utensili, a guasti alle apparecchiature, a un aumento dei costi di riparazione e degli scarti

 

L’utilizzo di acqua priva di minerali blocca qualsiasi reazione tra gli ioni responsabili della durezza, calcio e magnesio, e gli additivi del fluido lubrorefrigerante utilizzati per prevenire la corrosione dei metalli ferrosi e non ferrosi. L’acqua pura impedisce l’accumulo di cloruri dannosi nel fluido nel corso del tempo, garantendo prestazioni di protezione dalla corrosione durature e costanti della macchina e dei pezzi.

Miglioramento delle prestazioni dell’emulsione lubrorefrigerante e della qualità del prodotto

La qualità dell’acqua utilizzata per preparare i fluidi per la lavorazione dei metalli influenza direttamente la loro capacità di fornire raffreddamento, lubrificazione e prestazioni costanti. I minerali responsabili della durezza dell’acqua possono far sì che le gocce d’olio in emulsione si allarghino e si aggreghino, dando luogo a emulsioni più lattiginose o cremose. Ciò compromette le capacità di raffreddamento e lubrificazione del fluido, danneggiando potenzialmente le finiture superficiali e i macchinari.

 

L’instabilità dell’emulsione lubrorefrigerante si traduce in:

  • Aumento della dispersione del prodotto su parti e trucioli, con conseguente aumento del consumo di concentrato
  • Aumento della formazione di saponi insolubili che intasano i filtri – aumento dei costi di filtrazione
  • Riduzione dell’efficienza di raffreddamento e maggiore usura degli utensili – aumento dei costi degli utensili e dei pezzi di scarto

 

L’utilizzo di acqua priva di minerali o naturalmente dolce previene i problemi di instabilità dell’emulsione.

Efficienza dei costi e sostenibilità

L’uso di acqua di alta qualità non solo migliora le prestazioni delle emulsioni lubrorefrigeranti ma aumenta anche l’efficienza operativa e riduce gli scarti.

 

Prolungare la vita del fluido

 

L’acqua priva di minerali riduce al minimo l’accumulo di contaminanti nel fluido, riducendo la necessità di frequenti sostituzioni. Ciò comporta un significativo risparmio sui costi operativi complessivi.

 

Riduzione delle esigenze di manutenzione

 

L’acqua di alta qualità riduce il rischio di malfunzionamenti delle apparecchiature e di tempi di inattività non pianificati, garantendo flussi di produzione regolari.

 

Conclusioni

 

La qualità dell’acqua è un fattore fondamentale, ma spesso sottovalutato, dell’efficacia delle emulsioni lubrorefrigeranti per la lavorazione dei metalli. Ha un impatto su tutto, dalla stabilità del fluido alla prevenzione della corrosione, dal controllo microbico all’efficienza dei costi. Investendo in acqua di alta qualità e implementando protocolli di trattamento rigorosi, i produttori possono salvaguardare le loro attrezzature, prolungare la vita dei loro lubrorefrigeranti, ottenere risultati di prodotto superiori e, soprattutto, ridurre i costi complessivi. Dare priorità alla qualità dell’acqua non significa solo migliorare le prestazioni dei fluidi, ma anche la sostenibilità complessiva e la redditività.