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Für Maschinenbauunternehmen in Thailand, Vietnam, Malaysia und Indonesien ist die Brikettierung von Aluminiumspänen nicht einfach nur eine Frage der Verdichtung von losem Material zu zylindrischen Blöcken. Die Menge und der Zustand der Restschneidflüssigkeit können die Stabilität der Briketts, die Sauberkeit am Arbeitsplatz und den tatsächlichen Recyclingwert beim Schmelzen bestimmen.

Automobilzulieferwerke, Motorradteilefabriken, Aluminiumprofilverarbeiter, Formenbauer und Präzisionsbearbeitungsunternehmen erzeugen kontinuierlich Aluminiumspäne aus Dreh-, Fräs- und Bohrvorgängen.

Schneidöl oder wasserbasierte Kühlmittel werden verwendet, um die Werkzeugtemperatur zu kontrollieren, die Oberflächenqualität zu verbessern und die Werkzeugstandzeit zu verlängern. Diese Flüssigkeiten verbleiben auf der Oberfläche der Aluminiumspäne oder werden im gekräuselten und verhedderten Material eingeschlossen.

Wenn nasse Späne in eine Brikettiermaschine gelangen, kann eine große Menge Flüssigkeit aus der Matrize und den Ablassöffnungen austreten. Die fertigen Briketts können jedoch immer noch nass sein, sich nach der Entnahme ausdehnen oder während der Lagerung Risse entwickeln.

Dies wirft eine wichtige Frage für die Kunden auf:

Sollen Aluminiumspäne direkt in eine Brikettiermaschine eingegeben werden, oder sollte die Anlage zuerst eine Schwerkraftentwässerung, Zerkleinerung oder Zentrifugenentölung beinhalten?

Nicht jedes Projekt erfordert ein vollständiges Entölungssystem. Gleichzeitig kann eine höhere Presskraft allein nicht jedes Problem mit dem Flüssigkeitsgehalt lösen. Der richtige Prozess hängt von der Späneform, dem Flüssigkeitszustand, dem täglichen Volumen, dem Wert der Schneidflüssigkeit und der Endverwendung der Briketts ab.

Warum erfordern Aluminiumspäne mit hohem Flüssigkeitsgehalt eine spezielle Behandlung?

Lose Aluminiumspäne haben eine geringe Schüttdichte, eine große freiliegende Oberfläche und eine Neigung zum Verheddern. Restschneidöl oder Kühlmittel erschweren die Handhabung und Verarbeitung.

Kunden stehen häufig vor vier Hauptproblemen.

Übermäßiger Flüssigkeitsaustritt verursacht Probleme bei der Haushaltsführung

Wenn nasse Späne direkt komprimiert werden, wird freie Flüssigkeit schnell herausgepresst. Ohne ausreichende Entwässerungskanäle, Auffangwannen und Filtrationseinrichtungen kann die Schneidflüssigkeit sich um die Maschine und das Fundament verteilen.

Unter den warmen und feuchten Bedingungen, die in südostasiatischen Fabriken üblich sind, sind ölige Böden schwer zu warten und können das Risiko von Ausrutschen und Kontamination erhöhen.

Briketts können sich nach Druckentlastung ausdehnen oder brechen

Die Stabilität der Briketts hängt nicht nur von der Presskraft ab, sondern auch vom Verzahnen der Partikel, der Späneform und der Restflüssigkeit.

Öl wirkt als Schmiermittel zwischen den Partikeln und reduziert die innere Reibung. Ein Brikett kann innerhalb der Matrize stabil erscheinen, sich aber nach der Entnahme ausdehnen, Risse bekommen oder Material verlieren.

Rückgewinnbare Schneidflüssigkeit kann als Abfall verkauft werden

Einige Schneidöle haben relativ hohe Anschaffungs- und Wartungskosten. Wenn ölhaltige Späne ohne Trennung verkauft werden, verlässt ein Teil dieser potenziell wiederverwendbaren Flüssigkeit die Fabrik mit dem Schrott.

Der Recycler kann aufgrund des übermäßigen Öl- oder Wassergehalts immer noch Gewichtsabzüge vornehmen oder den Kaufpreis reduzieren.

Restflüssigkeit kann beim Schmelzen Rauch erzeugen

Öl verdampft oder verbrennt, wenn nasse Späne in einen heißen Ofen gelangen, was Rauch, Geruch und sichtbare Flammen erzeugt. Wasserbasierte Kühlmittel enthalten zusätzliche Feuchtigkeit und können die Sicherheit beim Beschicken des Ofens beeinträchtigen, wenn große Mengen nasses Material eingebracht werden.

Die Brikettierung verbessert die Dichte, bedeutet aber nicht automatisch, dass das Material ordnungsgemäß entölt oder getrocknet wurde.

Wann ist die direkte Brikettierung geeignet?

Die direkte Brikettierung bietet einen kürzeren Prozess und geringere Anfangsinvestitionen. Für relativ trockene und gleichmäßige Aluminiumspäne kann die Entwässerungsfunktion der Presse ausreichend sein.

Die direkte Brikettierung kann in Betracht gezogen werden, wenn:

• Die Späne leicht feucht sind, aber nicht kontinuierlich tropfen;
• Es keine signifikante Flüssigkeitsansammlung am Boden des Behälters gibt;
• Das Material hauptsächlich aus kurzen Spänen oder gleichmäßigen Partikeln besteht;
• Das tägliche Verarbeitungsvolumen begrenzt ist;
• Die Ausrüstung intermittierend betrieben wird;
• Die Schneidflüssigkeit einen geringen Rückgewinnungswert hat;
• Das Hauptziel die Volumenreduzierung und geringere Transportkosten ist;
• Der nachgeschaltete Käufer eine geringe Menge Restflüssigkeit akzeptiert;
• Die Presse ein zuverlässiges Entwässerungs- und Sammelsystem enthält.

Direkte Brikettierung bedeutet nicht, dass das Flüssigkeitsmanagement ignoriert werden kann. Tropfschalen, Lagertanks und grundlegende Filtration sind immer noch erforderlich, und das Unternehmen muss entscheiden, wie die ausgetretene Flüssigkeit gelagert oder behandelt wird.

Wenn die Briketts in einen internen Ofen zurückgeführt werden, sollte der Kunde auch bestätigen, dass der Zustand der Restflüssigkeit für den Ofen und die Beschickungspraxis akzeptabel ist.

Wann ist die Schwerkraftentwässerung wirtschaftlicher?

Die Schwerkraftentwässerung ist eine der kostengünstigsten Vorbehandlungsmethoden.

Perforierte Behälter, geneigte Trichter oder doppelwandige Spänebehälter lassen freie Flüssigkeit ab, bevor das Material die Presse erreicht.

Diese Methode ist geeignet, wenn die Flüssigkeit hauptsächlich als frei fließende Flüssigkeit vorliegt. Zum Beispiel können Späne beim ersten Austritt aus der Werkzeugmaschine stark tropfen, aber nach mehreren Stunden Lagerung deutlich trockener werden.

Die Schwerkraftentwässerung ist im Allgemeinen geeignet, wenn:

• Das tägliche Spänevolumen gering oder moderat ist;
• Späne nicht kontinuierlich in großen Mengen erzeugt werden;
• Die Fabrik über ausreichend temporären Lagerraum verfügt;
• Die Produktion eine Wartezeit vor der Brikettierung zulässt;
• Die Flüssigkeit relativ leicht abläuft;
• Der Kunde die Brikettqualität mit begrenzten Investitionen verbessern möchte.

Das System ist einfach, verbraucht wenig Energie und ist leicht zu warten. Es ist jedoch weniger effektiv für Flüssigkeit, die in langen Spänen eingeschlossen ist, Kühlmittel, das an feinen Partikeln haftet, oder für die kontinuierliche Produktion großer Mengen.

Der Entwässerungsbereich muss auch vor Regen, Staub und Materialvermischung geschützt werden. Lange Lagerung im Freien kann Wasser und Verunreinigungen einbringen, was die Schrottqualität reduziert.

Welche Unternehmen profitieren von der Zentrifugenentölung?

Ein Zentrifugalabscheider nutzt hohe Rotationskräfte, um Flüssigkeit von der Späneoberfläche und den inneren Räumen zu entfernen.

Im Vergleich zur natürlichen Entwässerung verarbeitet er das Material schneller und eignet sich besser für den kontinuierlichen Betrieb.

Die Zentrifugenentölung sollte evaluiert werden, wenn:

• Die Späne nach dem Austritt aus der Werkzeugmaschine weiterhin tropfen;
• Sich signifikante Flüssigkeitsansammlungen am Boden des Spänebehälters bilden;
• Die Presse mehr Flüssigkeit austrägt, als das vorhandene Sammelsystem bewältigen kann;
• Die Fabrik mehrere Tonnen Späne pro Tag erzeugt;
• Teures Schneidöl gefiltert und wiederverwendet werden kann;
• Der Recycler Abzüge aufgrund des hohen Flüssigkeitsgehalts vornimmt;
• Der Kunde die Bodenkontamination reduzieren möchte;
• Briketts in einen Schmelzofen zurückgeführt werden;
• Mehrschicht- oder erweiterter Dauerbetrieb erforderlich ist.

Der Wert einer Zentrifuge sollte nicht nur anhand der Menge der entfernten Flüssigkeit gemessen werden. Sie kann auch den Reinigungsaufwand, Transportlecks, Brikettbrüche und die Entsorgung von Abfallflüssigkeiten reduzieren.

Rückgewonnene Flüssigkeit sollte nicht ohne Inspektion direkt in die Werkzeugmaschinen zurückgeführt werden. Sie kann immer noch feine Aluminiumpartikel, Wasser, Verunreinigungen oder abgebautes Kühlmittel enthalten und erfordert möglicherweise Filtration und Tests.

Warum sollten lange Aluminiumdrehteile vor der Entölung zerkleinert werden?

Einige Drehmaschinen produzieren kontinuierliche, gekräuselte oder verhedderte Aluminiumdrehteile. Diese Materialien verursachen Probleme beim Transport, bei der Zentrifugenabtrennung und bei der Brikettierung.

Lange Späne können in einem Trichter Brücken bilden, wodurch Material über dem Auslass verbleibt, während das Zuführsystem leer ist. Sie können sich auch um Schneckenzuführer, Zentrifugenrotoren oder andere rotierende Teile wickeln.

Gekräuselte Späne können Schneidflüssigkeit im Bündel einschließen. Selbst wenn die Oberflächenflüssigkeit abgelaufen ist, kann eine erhebliche Menge innerlich verbleiben.

Ein besser geeigneter Prozess für dieses Material ist oft:

Späneerfassung → Zerkleinerung oder Schneiden → Zentrifugenentölung → Pufferzuführung → Hydraulische Brikettierung

Der Zerkleinerer reduziert lange Drehteile zu kürzeren, gleichmäßigeren Stücken, was die Zuführung und die Flüssigkeitstrennung verbessert.

Das Material sollte jedoch nicht übermäßig zerkleinert werden. Die Produktion von zu vielen Feinanteilen erhöht die freiliegende Oberfläche, das Oxidationsrisiko, Staub und den Verschleiß der Ausrüstung. Das Ziel ist es, eine Spänegröße zu erzeugen, die für den Transport, die Entölung und die Brikettierung geeignet ist – nicht, das Aluminium zu pulverisieren.

Wie sollten Kunden zwischen den vier Verarbeitungsverfahren wählen?

Ein Unternehmen sollte einen Prozess nicht nur auf Basis eines Flüssigkeitsgehalts auswählen.

Zwei Späneproben können den gleichen Flüssigkeitsgehalt aufweisen, aber kurze körnige Späne und lange verhedderte Drehteile können sich im Gerät sehr unterschiedlich verhalten.

Anwendungsfall: Warum brachen Briketts, obwohl die Presse genügend Kraft hatte?

Ein südostasiatischer Hersteller von Präzisionskomponenten erzeugte eine große Menge Aluminiumspäne mit wasserbasiertem Kühlmittel.

Das Unternehmen kaufte zunächst eine hydraulische Aluminiumspäne-Brikettiermaschine in Erwartung, dass diese sowohl die Volumenreduzierung als auch die Flüssigkeitsentfernung gewährleistet.

Während des frühen Betriebs produzierte die Presse erfolgreich zylindrische Briketts. Nach längerer Produktion wurden jedoch mehrere Probleme deutlich:

• Der Flüssigkeitsgehalt variierte zwischen den Chargen erheblich;
• Große Mengen Kühlmittel wurden während des Pressens plötzlich abgeführt;
• Fertige Briketts leckten weiterhin;
• Einige Briketts rissen während der Lagerung;
• Arbeiter reinigten häufig Flüssigkeit um die Maschine;
• Die Schmelzabteilung meldete immer noch sichtbaren Rauch beim Beschicken.

Das Management glaubte zunächst, dass die Presskraft zu gering sei, und erwog den Kauf einer größeren Maschine.

Eine Überprüfung des Materialflusses zeigte, dass das Hauptproblem vorgelagert lag.

Kurze Späne und lange Drehteile von verschiedenen Maschinen wurden in denselben Behältern gemischt. Es wurde keine feste Entwässerungsperiode eingehalten. Frische nasse Späne wurden mit Material gemischt, das bereits mehrere Stunden abgetropft war, was zu großen Schwankungen in jeder Charge führte.

Das Unternehmen verbesserte den Prozess schrittweise, anstatt die Presse sofort zu ersetzen.

Kurze und lange Späne wurden separat gesammelt. Kurze Späne wurden in perforierten Behältern zur grundlegenden Entwässerung gelagert. Lange Drehteile wurden zerkleinert und durch einen Zentrifugalabscheider verarbeitet. Die Entwässerungskanäle und der Sammeltank um die Presse wurden ebenfalls neu gestaltet.

Die Fabrik begann, das Eingangsgewicht, die zurückgewonnene Flüssigkeit und den Zustand der Briketts für jede Schicht zu erfassen.

Nach diesen Änderungen wurde die Zuführbedingung konsistenter, die Brikettbrüche und Leckagen nahmen ab, und die Reinigungsbelastung um die Ausrüstung wurde reduziert.

Der Fall zeigt, dass bei erheblichen Schwankungen des Flüssigkeitsgehalts die Erhöhung der Presskraft allein das Problem möglicherweise nicht löst. Die Stabilisierung des eingehenden Materials ist oft wichtiger als der Kauf einer Presse mit höherer Tonnage.

Reduziert die Entölung die Kapazität der Brikettieranlage?

Das Hinzufügen einer Entölungsstufe führt eine weitere Maschine in den Prozess ein, reduziert aber nicht unbedingt die Gesamtproduktion.

Unbehandelte nasse Späne können zu instabiler Zuführung, gebrochenen Briketts, Überlauf der Entwässerung und wiederholten Reinigungsstopps führen. Die Presse kann einen schnellen Zyklus haben, aber der akzeptierte Durchsatz pro Schicht kann niedrig bleiben.

Ein richtig ausgewählter Zentrifugalabscheider und ein Puffersystem können eine gleichmäßigere Zuführung schaffen und Folgendes reduzieren:

• Wartezeit der Presse;
• Beseitigung von Verstopfungen;
• Nachbearbeitung von gebrochenen Briketts;
• Überlauf des Entwässerungssystems;
• Manuelle Handhabung nasser Späne.

Die Produktionseffizienz sollte daher anhand des Gewichts des akzeptablen Materials gemessen werden, das von der gesamten Anlage pro Schicht verarbeitet wird, und nicht nur anhand der hydraulischen Zykluszeit der Presse.

Wie kann ein Kunde beurteilen, ob sich ein Entölungssystem lohnt?

Der Wert von Entölungsanlagen sollte über den gesamten Recyclingprozess berechnet und nicht nur mit dem Maschinenkaufpreis verglichen werden.

Nützliche Betriebsdaten umfassen:

• Tägliches Volumen an Aluminiumspänen;
• Ungefähre Menge an Schneidflüssigkeit, die pro Tonne Späne mitgeführt wird;
• Gewichtsabzüge oder niedrigere Preise des Recyclers;
• Täglicher Arbeitsaufwand für die Reinigung von Böden und Behältern;
• Leckagen während des Späne-Transports;
• Potenzieller Wert der zurückgewonnenen Schneidflüssigkeit;
• Brikettbruch- und Ablehnungsrate;
• Rauch- und Schmelzverlustprobleme;
• Erwartetes Produktionswachstum in den nächsten zwei bis drei Jahren.

Eine Fabrik, die nur eine geringe Menge Späne produziert, rechtfertigt möglicherweise keine vollständige Zerkleinerungs- und Zentrifugenentölungsanlage.

Für eine Anlage, die kontinuierlich große Mengen nasser Späne erzeugt, können die Vorteile aus mehreren Bereichen gleichzeitig kommen: Flüssigkeitsrückgewinnung, stabile Briketts, Umweltkontrolle und geringere Transportkosten.

Welche zusätzlichen Faktoren sind in heißen und feuchten Regionen wichtig?

Thailand und die umliegenden Märkte haben hohe Umgebungstemperaturen und Luftfeuchtigkeit, was zusätzliche Herausforderungen für die Späne- und Kühlmittelverwaltung mit sich bringt.

Schneidflüssigkeit kann sich unter warmen Bedingungen schneller zersetzen oder Gerüche entwickeln. Nasse Aluminiumspäne sollten nicht unnötig lange gelagert werden, und Regenwasser muss am Eindringen in das Material gehindert werden.

Automatisierte Anlagen sollten auch Folgendes berücksichtigen:

• Korrosionsschutz für Trichter und Förderer;
• Feuchtigkeitsschutz und Belüftung für elektrische Komponenten;
• Regelmäßige Reinigung von Entwässerungsrohren;
• Geschlossene Lagerung und Setzfiltration für zurückgewonnene Flüssigkeit;
• Temperaturregelung des Hydrauliköls;
• Leckagefreie Bodenbeläge und Sammelbereiche.

Die Anlage muss nicht nur den erforderlichen Durchsatz, sondern auch die tatsächliche Umgebungsbedingung vor Ort berücksichtigen.

Welche Informationen sollten Kunden vor der Ausrüstungsauswahl bereitstellen?

Um festzustellen, ob Schwerkraftentwässerung, Zerkleinerung oder Zentrifugenentölung erforderlich ist, sollte der Lieferant Folgendes erhalten:

• Klare Nahaufnahmen und Videos von kontinuierlichem Austrag;
• Späneform: körnig, kurz gekräuselt, lang gekräuselt, flockig oder verheddert;
• Ob die Schneidflüssigkeit öl- oder wasserbasiert ist;
• Ob das Material kontinuierlich tropft;
• Ungefähre tägliche Flüssigkeitsansammlung im Behälter;
• Stunden-, Tages- und Schicht-Spänevolumen;
• Ob eine Rückgewinnung der Schneidflüssigkeit erforderlich ist;
• Ob die Briketts verkauft oder in einen internen Ofen zurückgeführt werden;
• Zielgewicht, Form und Durchsatz der Briketts;
• Verfügbare Stromversorgung, Bodenfläche und Entwässerungsbedingungen;
• Ob kontinuierliche Zuführung und automatischer Betrieb erforderlich sind.

Wo immer möglich, sollten repräsentative Materialien unter normalen Produktionsbedingungen getestet werden.

Eine trockene Probe, die lange gelagert wurde, entspricht möglicherweise nicht dem Zustand der Späne, die während des tatsächlichen Betriebs in die Ausrüstung gelangen.

Schlussfolgerung: Identifizieren Sie den Flüssigkeitszustand, bevor Sie den Brikettierungsprozess auswählen

Wenn Aluminiumspäne Schneidflüssigkeit enthalten, sollte der Kunde die Wahl nicht als einfache Entscheidung zwischen direkter Brikettierung und obligatorischer Entölung behandeln.

Kleine Mengen kurzer, leicht feuchter Späne erfordern möglicherweise nur eine Schwerkraftentwässerung und das eigene Flüssigkeitsaustrittssystem der Presse. Kontinuierlich tropfende Späne, die in größeren Mengen erzeugt werden, eignen sich besser für die Zentrifugenabtrennung. Lange, verhedderte Drehteile erfordern oft eine Zerkleinerung vor der Entölung und Brikettierung.

Eine praktische Lösung für das Recycling von Aluminiumspänen sollte Sammlung, Entwässerung, Zerkleinerung, Entölung, Zuführung und Brikettierung als einen abgestimmten Prozess verbinden.

Wenn das eingehende Material stabil ist, kann die Brikettiermaschine konsistentere Briketts produzieren, während der Kunde die Arbeitsplatzkontamination reduzieren, die Transportkosten kontrollieren und den Gesamtwert aus Aluminiumabfällen verbessern kann.