Wie schneiden Magnetfilter im Vergleich zu anderen Filtrationsmethoden ab?

Das Sauberhalten von Kühlmitteln und Schmierölen spielt eine entscheidende Rolle, um Effizienz und hochwertige Ergebnisse bei Prozessen wie dem Schleifen, Läppen, Waschen, Honen, Bohren und anderen Feinstbearbeitungsverfahren sicherzustellen.

Es sind viele unterschiedliche Arten von Filtern oder Filtrationssystemen erhältlich und jede bzw. jedes kann deutliche Prozessverbesserungen liefern. Bei genauerer Betrachtung stellt sich jedoch oft heraus, dass sie nicht die optimale Leistung erbringen. Sie glauben vielleicht, dass Ihre Filtration effizient arbeitet, doch stimmt das wirklich?

Moderne Magnetfilter

Unsere modernen Magnetfilter sind so konzipiert, dass sie einige der typischen Probleme lösen, die bei der Verwendung herkömmlicher Filter auftreten. Sie entfernen nahezu 100 % der eisenhaltigen Partikel, einschließlich Partikel im Submikrometerbereich. Dies hat zur Folge, dass sie die Flüssigkeitslebensdauer verlängern, Kosteneinsparungen bei Filterverbrauchsmaterialien erzielen, Filterabfälle reduzieren und die Produktqualität verbessern. Zudem ermöglichen sie eine rund um die Uhr ununterbrochene Filtration.

Bevor Sie sich für ein neues Filtrationssystem oder für die Aufrüstung eines bestehenden Systems entscheiden, ist es wichtig, die jeweiligen Vor- und Nachteile zu bedenken:

Erfahren Sie mehr über Magnetfiltration

Sperr- bzw. Medienfilter

(z. B. Kerzenfilter, Sockenfilter, Beutelfilter, Papierbänder)

Grundkonzept: Flüssigkeit passiert eine Barriere, normalerweise in Form eines Beutels, einer Patrone oder eines Bogens aus Papier, Polyester oder Polypropylen. Sperrfilter lassen die Flüssigkeit durch, verhindern jedoch, dass Verschmutzungspartikel durch das System zirkulieren. Ist der Sperrfilter voll, wird er entweder gereinigt oder ausgetauscht.

Vorteile +

Bei Anwendungen mit geringem Verunreinigungsgrad, bei denen keine ultrapräzise Oberflächengüte erforderlich ist, können Sperrfilter ein ausreichend wirksames Filtermittel darstellen, das einige Vorteile bietet.

• Benutzerfreundlichkeit – Der Differenzdruck gibt dem Bediener einen klaren Hinweis darauf, dass ein Filter voll ist und Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen.
• Investitionskosten – Sperrfilter sind relativ günstig zu erwerben und zu installieren. In manchen Fällen übernimmt der Flüssigkeitslieferant sogar einen Teil der Kosten. Die Gesamtkosten sind aufgrund der laufenden Ausgaben für Filterverbrauchsmaterialien jedoch hoch. Daher rentiert sich die Investition erst über einen sehr langen Zeitraum.
• Nichtmagnetische Verunreinigungen – Sperrfilter entfernen sowohl magnetische als auch nichtmagnetische Partikel, jedoch nur bis zu einer bestimmten Größe.

Nachteile -

• Betriebskosten – Sperrfilter sind in der Regel Einwegartikel und werden entsorgt, wenn sie verstopft sind. Bei Anwendungen mit mittlerer bis schwerer Verunreinigung können die Kosten, die durch den Austausch von Filterverbrauchsmaterialien anfallen, erheblich sein. Zusätzlich entstehen jedes Mal, wenn die Maschine zum Austausch des Filters angehalten wird, aufgrund der Standzeit Kosten.
• Umweltkosten – Die Verwendung von Einwegfiltern ist nicht nur mit erheblichen Entsorgungskosten verbunden, sondern hat auch Umweltbelastungen zur Folge, da gebrauchte Medien im Restmüll landen. Seit Einführung der Norm ISO 14001 und einer stärkeren Ausrichtung der Unternehmen auf ihre Umweltverantwortung sind viele Unternehmen bemüht, ihre Abfallmengen zu reduzieren.
• Begrenzte Filtrationsleistung – Um den Durchfluss aufrechtzuerhalten, ist die Wirksamkeit von Sperrfiltern aufgrund der Porengröße der Medien häufig begrenzt. Damit der Durchfluss nicht behindert wird, wird in der Regel eine Porengröße von 10-20 Mikrometer gewählt, was bedeutet, dass Verschmutzungspartikel unter dieser Größe weiterhin zirkulieren. Dies kann dazu führen, dass Komponenten beschädigt werden, die Oberflächengüte beeinträchtigt wird, die Prozessgenauigkeit reduziert wird und dass sich die Lebensdauer von Öl/Kühlmitteln verringert.
• Standzeit – Bei Anwendungen mit mittlerer bis hoher Verunreinigung sind Sperrfilter anfällig für Verstopfungen und Verblockungen, die zu einem Druckabfall führen, was wiederum einen Maschinenstopp auslöst. Bei manchen Anwendungen kann dies stundenlange Ausfall- und Wartungszeiten verursachen.

Absetzbecken

Grundkonzept: Flüssigkeiten wie Kühlmittel, Öle und Schneidschmierstoffe werden während des Zyklus oft in einen Aufbewahrungstank gepumpt, wo sich größere Partikel durch die natürliche Schwerkraft auf dem Boden des Tanks absetzen. In manchen Fällen werden sie mithilfe eines Kratzförderers entfernt. Wahrscheinlicher ist es jedoch, dass sie sich so lange absetzen, bis der Tank abgelassen und manuell gereinigt werden muss.

Vorteile +

• Kosten für Filtermedien – Der Hauptvorteil der Absetzung ist, dass keine laufenden Kosten für Einwegfilter anfallen.
• Primärabscheidung – Die Absetzung bietet ein adäquates und kostengünstiges Mittel zur Primärabscheidung größerer Partikel, in der Regel ab einer Größe von 100 Mikrometern oder mehr, wodurch Sekundärfilter entlastet werden.

Nachteile -

• Unwirksame Filtration – Die Effektivität der Absetzung als Filtermethode hängt vom Gewicht der Partikel ab sowie von der Zeit, die die Flüssigkeit im Tank verbleibt. Wenn die Partikel klein sind, eine geringe Dichte aufweisen oder den Tank schnell passieren, ist die natürliche Absetzung weitgehend wirkungslos. Partikel mit einer Größe von weniger als 100 Mikrometer verbleiben generell im Kreislauf, was Schäden an Endprodukten und Prozessanlagen verursacht und die Qualität/Lebensdauer von Flüssigkeiten reduziert.
• Standzeit – Die manuelle Reinigung des Aufbewahrungstanks kann in Bezug auf Personalaufwand und Prozessunterbrechungen ein kostspieliges Unterfangen sein.
• Reduzierte Flüssigkeitsqualität – Die Lebensdauer von Kühlmitteln und Ölen kann sich deutlich reduzieren, wenn Verunreinigungen rezirkuliert werden und sich allmählich in der Flüssigkeit ansammeln.
• Erforderliche Sekundärfiltration – Um eine effektive Filtration zu erzielen, ist in der Regel ein zusätzlicher Sekundärfilter in Verbindung mit dem Tank erforderlich.

Fliehkraftabscheidung

Grundkonzept: Fliehkraft-, Zentrifugal- oder Hydrozyklonsysteme sind weit verbreitet. Das Grundprinzip beruht auf der jeweils unterschiedlichen Dichte der Flüssigkeit und der Verunreinigungen, um die natürliche Absetzung zu beschleunigen. Die Flüssigkeit fließt auf einer kreisförmigen Bahn um eine Behälterwand. Verunreinigungspartikel werden durch die Zentrifugalkraft abgeschieden und nach unten geführt, wo sie gesammelt werden, während saubere Flüssigkeit hinaus fließt.

Vorteile +

Kosten für Filtermedien – Nach der anfänglichen Investition entstehen durch Filterverbrauchsmaterialien oder deren Entsorgung keine weiteren Kosten.

Nachteile -

• Filtrationsleistung – Fliehkraftsysteme können im Allgemeinen nur mittlere bis große Verunreinigungen entfernen, während Partikel mit geringerer Dichte oder kleinere Partikel durchschlüpfen. In vielen Fällen verbleiben Partikel, die kleiner als 10 Mikrometer sind, weiterhin im Kreislauf und verursachen fortwährend Schäden an Fertigteilen und Prozessanlagen und reduzieren die Qualität der Flüssigkeit.
• Hoher Wartungsaufwand – Viele Fliehkraftsysteme müssen regelmäßig gereinigt werden, um die Verunreinigungen zu entfernen und Verstopfungen der Auslässe zu vermeiden.
• Hohe Investitionskosten – Bei größeren Werkzeugmaschinen können Fliehkraftsysteme im Vergleich zu anderen Filtrationssystemen hohe Investitionskosten bedeuten.
• Durchflussbeschränkungen – Aufgrund der Art des Verfahrens sind Fliehkraftsysteme oft nicht für Anwendungen mit höheren Durchflussraten geeignet.

Herkömmliche Magnetsysteme

Viele Menschen denken bei Magnetfiltration oder Magnetabscheidung an herkömmliche Methoden wie Magnetstäbe oder -stangen, die in einem Aufbewahrungstank montiert oder aufgehängt werden, oder an eine schwache Magnetrolle wie die Kühlmittelrolle. Diese sind jedoch nicht mit den heute verfügbaren hochentwickelten Magnetfiltersystemen vergleichbar.

Grundkonzept: Traditionelle Magnetfilter ziehen aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften eisenhaltige Partikel an, wenn sie mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, und entfernen so Partikel aus dem Kreislauf.

Vorteile +

• Kosten für Filtermedien – Die Magnetfiltration erfordert keine Verbrauchsmaterialien und es entstehen keine laufenden Betriebskosten.
• Primärfiltration – Bei Anwendungen, die keine präzise Endbearbeitung erfordern, Verunreinigungspartikel groß und Durchflussraten niedrig sind, können herkömmliche Magnetfilter oder -abscheider eine kostengünstige und effektive Lösung darstellen.

Nachteile -

• Unwirksame Filterung – Traditionelle Magnetsysteme können als Primärfilter zur Ausscheidung großer Partikel verwendet werden. Bei der präzisen Oberflächenveredelung reichen sie als einziges Filtrationsmittel jedoch nicht aus. Sie sind aufgrund ihrer Magnetstärke häufig begrenzt, da oftmals Magnete mit geringer Stärke verwendet werden. Außerdem unterliegen sie konstruktionsbedingten Einschränkungen, da die Flüssigkeit meist nicht nahe oder lange genug um den Magneten fließt. Daher sind sie nicht besonders effektiv. Große Mengen an Verunreinigungen sind weiterhin im Umlauf, was zu den bereits erwähnten negativen Auswirkungen führt.
• Standzeit – Herkömmliche Magnetfilter oder -abscheider sind häufig schlecht konzipiert und nicht wartungsfreundlich. Dies kann zu langen Stillstandzeiten führen und eine mühselige und schmutzige Reinigung erforderlich machen.

Vakuumfilter

Grundkonzept: Bei Vakuumfiltern wird die Flüssigkeit mithilfe eines Unterdrucks oder einer Saugwirkung durch ein Filtermedium gezogen. Die saubere Flüssigkeit fließt in einen sogenannten Saubertank und die Verunreinigungen verbleiben auf dem Filtermedium, das regelmäßig gereinigt wird.

Vorteile +

• Automatisierung – Solche Systeme sind oft automatisiert, wodurch sich die Stillstandzeiten und die manuellen Eingriffe zur Reinigung reduzieren.
• Höhere Durchflussraten – Vakuumfilter sind für größere Anwendungen erhältlich, bei denen große Flüssigkeitsmengen anfallen und höhere Durchflussraten erforderlich sind.

Nachteile -

• Hohe Investitionskosten – Viele Vakuumfiltrationssysteme sind sehr teuer in der Anschaffung. Obwohl sie für einige Anwendungen effektiv eingesetzt werden können, rentiert sich die Investition erst über einen sehr langen Zeitraum.
• Kosten für Filtermedien – Vakuumfilter benötigen zur Erfassung der Partikel ein Filtermedium. In einigen Fällen kann dieses gereinigt und wiederverwendet werden, doch letztendlich muss es ausgetauscht werden, was mit Kosten und Entsorgungsfragen verbunden ist.
• Filtrationsleistung – Obwohl Vakuumfiltrationssysteme allgemein eine höhere Leistung bieten als Standard-Sperrfilter, reichen sie für Hochpräzisionsverfahren nicht aus. Die marktführenden Vakuumfilter können Partikel ab einer Größe von 1 Mikrometer abscheiden, doch viele andere Systeme wirken erst ab einer Größe von 5-10 Mikrometern. Das Problem ist, dass kleinere Partikel im Submikrometerbereich im Kreislauf bleiben und so Prozessanlagen beschädigen, die Produktqualität beeinträchtigen und die Flüssigkeitslebensdauer verringern.

Siehe die nachfolgende Vergleichstabelle:

Hinweis: Hierbei handelt es sich nur um allgemeine Hinweise. Spezifische Informationen erhalten Sie direkt von Eclipse Magnetics.