ENGINEERINGNET -- Metaalbewerkingen spelen een centrale rol in de industrie. Daarbij worden smeermiddelen gebruikt die verhinderen dat werkstukken en gereedschappen oververhit raken en te snel slijtage vertonen.
De vandaag gangbare smeermiddelen zijn gebaseerd op minerale olie. Daar kleven nadelen aan: fossiele minerale oliën zijn afkomstig van eindige bronnen, transporteren relatief weinig hitte van het werkstuk, zijn schadelijk voor de gezondheid en brandbaar. Deze eigenschappen vergen belangrijke technische inspanningen, onder meer om de veiligheid van de operatoren te garanderen, en wanneer het in de afvalfase is beland.
Andreas Malberg, Dr. Peter Eisner en Dr. Michael Menner van het Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV, hadden een idee voor een alternatief smeermiddel dat even simpel als verrassend was: smeer met water, niet met olie.
Michael Menner: “In twee projecten hebben we olie vervangen door water, op succesvolle wijze. Een verrassende ontdekking was dat water geen slechter smeermiddel is dan olie… als maar de juiste additieven worden gebruikt.”
Natuurlijke polymeren bij water voegen, kan zijn smeercapaciteiten drastisch verbeteren, zo blijkt. De onderzoekers testten grondstoffen zoals celluloses, zetmelen of bacteriële polysacchariden. Hun doel? Water viskeuzer maken door biopolymeren toe te voegen, zodat het beter smeert.
Om het idee vermarktbaar te maken werden extra partners bij het project betrokken: het Institute for Machine Tool Engineering and Production Technology aan de Universiteit van Braunschweig, en Carl Bechem GmbH, een fabrikant van smeermiddelen.
Zo raakte de basisvloeistof die was ontwikkeld door de mensen van IVV verder verbeterd door andere wateroplosbare additieven aan het water toe te voegen. Een anti-corrosieproduct, bijvoorbeeld. Zo beantwoordt het aan de vereisten bij het verwerken, zoals het bestand zijn tegen hoge temperaturen en schuifspanningen.
Het nieuwe smeermiddel blijkt ook enkele technische voordelen te hebben. Het vermindert de slijtage en verlengt de levensduur van gereedschap, bijvoorbeeld. De verwerkte componenten zijn ook eenvoudiger te reinigen. Dat snoeit in de kosten. Bovendien is ‘het overschakelen naar het nieuwe smeermiddel heel eenvoudig voor bedrijven,’ meldde Peter Eisner.
Bovendien is het alternatieve smeermiddel beter voor de gezondheid en veiligheid van de werknemers. Er is geen vorming van oliemisten, minder biocides zijn nodig, het ruikt beter en is zachter voor de huid.
Dr. Peter Eisner, Ing. Andreas Malberg en Dr. Michael Menner zullen voor de ontdekking een van de Joseph-von-Fraunhofer prijzen van het jaar 2012 in ontvangst mogen nemen.
Het nieuwe product is intussen reeds op de markt.
(KV) (foto Fraunhofer)
