Innovatie in metaalbewerkingsvloeistoffen (MWF)
De samenstelling van smeervloeistoffen verandert snel. Hoe zit het als het gaat om industriële toepassingen? Sommige gebieden zijn zeker rijp voor innovatie: geavanceerde metaalbewerkingsvloeistoffen (MWF).
MWF's omvatten een reeks oliën en andere vloeistoffen die worden gebruikt voor het koelen en/of smeren van metalen werkstukken wanneer ze worden bewerkt, geslepen en gefreesd.
MWF's verminderen de hitte en wrijving tussen het snijgereedschap en het werkstuk, wat helpt om verbranding en roken te voorkomen. Het is van essentieel belang dat alle MWF's veilig te gebruiken zijn en voldoen aan een specifieke ecologische norm. Om aan die norm te voldoen, moeten fabrikanten aandacht besteden aan drie belangrijke pijlers:
1. Grondstoffen: waar mogelijk gebruik maken van hernieuwbare bronnen, waarbij een laag toxiciteitsprofiel wordt gehandhaafd en efficiënte prestaties worden gegarandeerd.
2. Metaalbewerkingsprocessen : productiekosten besparen, gezondheid en veiligheid waarborgen, een vloeibare levenscyclus mogelijk maken, kosten voor nabehandeling verlagen.
3. CO2-voetafdruk: rekening houdend met emissies gedurende het hele producttraject, van de wieg tot het graf.
In de loop van de tijd zijn veel eerdere oplossingen uitgefaseerd vanwege veiligheid en milieuproblemen. Deze omvatten gechloreerde paraffines met een korte keten, boorzuur en derivaten, nitraten en formaldehyde-afgifters. Deze trend lijkt zich voort te zetten, aangezien er elk jaar meer producten onder toezicht van de regelgevende instanties komen te staan. Om voorop te blijven lopen, is het essentieel dat formuleerders op zoek gaan naar nieuwe chemische stoffen met een verbeterd milieu- en veiligheidsprofiel.
Ondertussen blijft e-mobiliteit innovatie stimuleren, wat resulteert in veel minder metaalbewerking per geproduceerde auto. Desalniettemin zullen metaalbewerkingsvloeistoffen wereldwijd nog steeds een belangrijk volume hebben. Gedreven door veranderingen in de behoeften van de industrie ontwikkelen toonaangevende formuleerders nieuwe materialen en legeringen, bijvoorbeeld voor gewichtsvermindering. Het is nu ook mogelijk om
MWF's te ontwikkelen voor hardere of nieuwe legeringen en hogere procestemperaturen.
Regulatory road
De ontwikkelingen in de regelgeving geven fabrikanten meer macht, waardoor ze kunnen vertrouwen op gestandaardiseerde, gecertificeerde grondstofoplossingen om hun innovaties mogelijk te maken. Deze verschillen van regio tot regio en hebben invloed op het productontwerp en de bruikbaarheid. Neem bijvoorbeeld Duitsland: Europa's grootste metaalbewerkingsmarkt wordt gereguleerd door verschillende agentschappen, waaronder BAUA (Bundesanstalt fuer Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin), DGUV (Deutsche gesetzliche Unfallversicherung) en meer. In Europa is er ook ECHA (European Chemical Agency). Buiten Europa is in de VS de EPA (Environmental Protection Agency) een belangrijke regelgevende instantie, en in Canada zijn er onder andere Environment Canada en Health Canada.
De wereldwijde marktomvang van metaalbewerkingsvloeistoffen werd geschat op $11,6 miljard in 2019 en zal naar verwachting meer dan $16 miljard bedragen in 2026, wat neerkomt op een CAGR van 4,8% tussen 2020 en 2026 1
Het grotere geheel
Klanten verwachten een volledig vloeistofbeheer systeem dat rekening houdt met de impact op het milieu op de hele toeleveringsketen. Om in de hedendaagse metaalverwerkende industrie aan deze verwachtingen te voldoen, moeten producenten van smeermiddelen rekening houden met de rol van de vloeistof tijdens de hele operatie, inclusief de besturing tijdens het proces en de behandeling aan de tankzijde.
Een uitstekend vloeistofbeheer gaat nog verder door te kijken naar wat er gebeurt, zelfs nadat het productieproces is voltooid, bijvoorbeeld door gebruikte vloeistoffen op te vangen, die een mengsel kunnen zijn van water, olie, metaalchips en verontreinigingen. Deze worden gescheiden in schone vloeistof aan de ene kant en chips plus reiniger aan de andere kant. Hierdoor kan vloeistof weer in het proces worden gerecirculeerd en hoeft slechts een kleine hoeveelheid materiaal te worden weggegooid. De voordelen zijn aanzienlijk, niet alleen wat betreft het verlagen van de kosten, maar vooral als het gaat om het milieu. Ten slotte wordt olie aan het einde van de levenscyclus niet zomaar weggegooid, maar naar herraffinaderijen gestuurd om de vloeistoffen te recyclen tot nieuwe basisoliën met een geheel nieuw leven.
Daarom zijn moderne MWF-fabrikanten veel meer dan alleen formuleerders. In feite zouden ze zichzelf moeten beschouwen als experts op het gebied van vloeistofbeheer. Het is hun taak om vooruit te denken en de volledige levenscyclus van het product te beheren, en dat serviceniveau wordt een echte doorbraak
voor de klant.
Oplossingen om op te letten
- additieven tegen slijtage en extreme druk met beperkte etikettering om het risico op contactrisico te verminderen
- Duurzame additieven — afkomstig van hernieuwbare bronnen of bronnen die minder druk uitoefenen op het milieu
- Esterbasisoliën — afkomstig van natuurlijke (oleochemische) of synthetische bronnen
- Moderne biociden — met een minder gevaarlijk profiel en de mogelijkheid om veilig te worden gehanteerd