金属加工液リサイクル：工作機械クーラント廃棄物を削減する実証済みの道

コスト削減であれ、廃棄物量削減であれ、金属加工メーカーはクーラントと液体を自社でリサイクルすることでメリットを得ています。液体メーカーとろ過システムメーカーに話を聞き、知っておくべきことを整理しました。

今日の製造業でリーン製造プラクティスがこれほど注目されていることを考えれば、プロセス改善とコスト削減を同時に実現する手法を企業が採用するのは自然な流れです。クーラント使用と工作機械クーラント廃棄も例外ではありません。多くのメーカーが金属加工液のリサイクルに価値を見出し、高額になりがちな廃棄コストを削減し、MWFの寿命を延ばしています。

クーラントベンダーとリサイクルシステムベンダーの双方が、メーカーの生産時間とコストを節約し、環境をより安全で清潔に保ちながら、高品質な切削オペレーションを可能にする新しいソリューションを開発しています。

「クーラントをリサイクルすれば、長く正常に機能し続けるため、廃棄量が減ります」と、マスター・フルード・ソリューションズのグローバルトレーニングディレクター、ジョン・トリーズ氏。「クーラント購入量が減り、約25〜50％のコスト削減になります。クーラントを健全でピーク性能の状態に保てるため、より安定した切削が可能です。」

リサイクルのために工作機械クーラントを清潔に保つ

リサイクルは、クーラントでよくある多くの問題を回避します。タンクの水、金属部品、作業員の手から来るバクテリアによる腐敗（ランキディティ）などです。

「切削液を使用するあらゆる製造工場で、水系の生物学的増殖は通常最大の懸念です。作業員に有害な影響を及ぼす可能性があるからです」と、カストロール・インダストリアルのアプリケーションエンジニア、ブレント・モーガン氏。「機械工場で作業員がクーラント付き部品を扱うとき、誰かが怪我をしたら、生物学的汚染物質が皮膚に入らないようにしたい。これは大きな懸念事項です。」

腐敗したクーラントはひどい臭いを放ちます。クーラントがバクテリアによって分解されている可能性が高く、業界ではこれを「分離（スプリッティング）」と呼びます、とトリーズ氏。

「クーラント内の良質なオイルと化学物質が追い出され、不健康で非効率な状態になります」とトリーズ氏。

クーラントメンテナンスと廃棄に関するさらなるアドバイスが必要ですか？ 「4 Tips to Optimize Machine Fluid Maintenance and Coolant Disposal.」をご覧ください。

MWFリサイクルシステムの考慮点

クーラントを健全な状態にリサイクルするために、どのような設備が必要か？ リサイクルシステム構築時に考慮すべきクーラント品質とは？

「一つ明確にしておきたいのは、リサイクルは良好なクーラントを長期間優れた状態に保つものですが、悪いクーラントを魔法のように修復するものではないということです」とトリーズ氏。「メンテナンスと管理の欠如でクーラントが分解しきっていれば、リサイクラーを通しても魔法の修復にはなりません。」

トリーズ氏は、リサイクルシステムの基本的な2タイプを示します：分離（凝集）型リサイクラーと遠心分離型リサイクラー。

「分離型は大きなタンクで、遊離トランプオイルを表面からすくい取り、微細粒子と固形物を底部に沈殿させます（24〜48時間）。これにより、クーラントから『容易な』、つまり遊離オイルが分離され、再利用可能になります」とトリーズ氏は説明します。「一方、遠心分離型リサイクラーは、クーラントを10,000rpm以上で回転させ、固形物とオイルを機械的に分離します。微細粒子は一方に、トランプオイルは別方向に飛ばされ、きれいなクーラントが中央から出てきます。」

回転作用により、クーラントに溶解したトランプオイルの大部分が強制的に排出されますが、すべてのクーラントが遠心分離を通せるわけではありません。良い成分まで一緒に飛ばされてしまう可能性があるためです、とトリーズ氏。

優れたリサイクルクーラントの条件

モーガン氏によると、リサイクル向けMWFには以下の3つの特性が必要です：安定性、分離性、除去性。

「私たちはすべての新しい液体を生物学的に耐性がある、つまり安定したものにしようとしています。そうすればバクテリアやカビが繁殖しません」とモーガン氏。「通常、これらは乳化剤と防食剤を分解して切削液を破壊し、もはや良くなく、リサイクルもうまくいきません。」

液体はトランプオイルを排斥すべきです。加工部品からの防錆剤、漏れる油圧油、機械で使用されるウェイオイルなどが含まれます、とモーガン氏は説明します。

「適切なクーラント処方なら、それらを分離させ、すくい取りやろ過で除去できるようにします」と同氏。「第三の要件は、加工する金属が液体から容易に除去できるよう処方することです」とモーガン氏。「例えば鋳鉄を加工するなら、流体の油分を低くして、鋳鉄微粒子が速やかに沈殿するようにします。」

さらに、クーラントメーカーはエステルを添加し、より良い仕上げ面と工具寿命を提供するとモーガン氏。

「従来型エステルは加水分解の問題があり、長期間で溶液から析出していました」と同氏。「新しいエステルの多くは加水分解耐性があり、処方内に留まり長期間機能します。これらはリサイクルと液体内での残留性においてはるかに優れています。」

鋼とアルミニウムの混在部品を加工する機械工場では、選択したクーラントが両方でリサイクル可能か確認する必要があるとモーガン氏。

一般的に、中小規模工場では2種類のリサイクルユニットを導入したくないため、アルミと鋼の両方の微粒子を沈殿させ、両方に良好な防食性を与え、アルミへのステイン（汚れ）を防止する液体を求めます。幸い、流体技術は過去10年でこれに追いつきました。

貴社の工場ではクーラントと金属加工液をどうリサイクルしていますか？ 仲間と共有してください。