Verkalkung von Kühlkanälen

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    • Verkalkung von Kühlkanälen

      Hallo zusammen,

      hat einer von euch ein Erfahrungs- bzw Anhaltswerte wie lang es dauert bis ein Kühlkanal mit ganz "normalen" Wasser (70 Grad) ohne irgendwelche Zusätze, Filteranlagen etc. verkalkt, sprich sich eine erkennbare Schicht von bspw. 0,5 - 1 mm absetzt?

      Braucht das Wochen, Monate oder gar Jahre?

      Ein grobe Richtung wäre schön hilfreich! Vielen Dank schonmal!
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    • Wenn -
      - in den Kühl-/Temperierbohrungen das Wasser mit *turbulenter Strömung* fließt,
      - das Wasser vor Werkzeugabrüsten aus den Bohrungen sauber ausgeblasen wird,
      dann sind Ablagerungen kaum möglich :thumbsup:

      Leider ist beim Spritzguss die *turbulente Strömung* seltenst vorhanden, obwohl sie das Wichtigste ist, wenn Wasser effektiv wirken soll!!

      Selbst "frisch ausgebildete" Kufos mit bester Abschlussnote können *laminare/turbulente Strömung* in den wenigsten Fällen erklären :thumbdown:
    • Jeder Betrieb der umfangreich mit zu kühlenden Aggregaten arbeiten muss, sollte sich Gedanken um eine entsprechende Wasseraufbereitung machen. In den seltensten Fallen kann dieses mit hauseigenen Hilfsmitteln funktionieren, da immer irgend welche Analysen notwendig sind. Eigentlich ständig! Da gibt es entsprechende Unternehmen die dann gerne "behilflich" sind.

      Wir hatten mal eine Produktionsstätte die - richtig schlau - für ihr Kühlwasser, einen Versorgungsbrunnen gebohrt hatte. In der Folge waren immer wieder Kühlbohrungen verstopft, bis hin zu ganzen kleindimensionierten Wasserleitungen. Verstopft nicht mit Kalk sondern mit Schlamm aus dem Brunnen. Sowas kann also auch kontraproduktiv sein. Kühlwasser kostet nun mal Geld und man kann nur versuchen, so sparsam wie möglich damit umzugehen und es so weit wie möglich immer wieder aufzubereiten. Das fängt aber schon bei der ersten Befüllung an und muss sich über jedes Nachfüllen fortsetzen. Nur wenn man seine Wasserqualität kennt und erhält, kann ein Kühlsystem mit aller Perepherie wirtschaftlich arbeiten.
    • Dem zweiten Absatz von @'petersj kann ich nur zustimmen, man sieht manchmal unfassbare Zustände . . . !!

      Zum ersten Absatz möchte ich den Spritzgießern noch folgendes empfehlen: Vorsicht vor den *Heerscharen von "behilflichen" Unternehmen*, die sich inzwischen als "Speckgürtel" um die ganze Spritzgussbranche "angesiedelt" haben!! Denn Eines ist auch richtig: Mit dem *Halbwissen* der Spritzgießer zum Thema Kühlen/Temperieren wird ein riesen Geschäft gemacht(!!!) und das beginnt schon dort, wo *zuviel Chemie dem Kühlwasser eingeimpft* wird und endet beim kaufen von zu oft unsinniger Temperiertechnik . . .
      Daher Prio:
      1. Das komplette Wasser zenrtal permanent gut filtern, und das mit 50 mµ-Flies-Filter :thumbsup:
      2. Dann sollte erst einmal abgewarte werden, ob sich Ablagerungen bilden.
      3. Ablagerungen analysieren, Wasser-Analyse von einem unabhängigen Experten (Institut) durchführen lassen - unabhängig heißt, er sollte keine Chemie verkaufen!
      4. Im System min. mit 5 bar Druck die Werkzeuge versorgen - Achtung: Temperiergeräte am Markt haben allgemein für mehr als einen Kühlkreis zu kleine Pumpen - Pumpenkennlinie prüfen!!!



      Notwendige Arbeitweise/Bedingungen in der Spritzerei:
      • Kompetenz Kühltechnik aneignen (Aus-/Weiterbildung).
      • In den Werkzeugen turbulente(!) Strömung erzeugen (hoher Volumensstrom, serielles Anschließen der Kühlkreise vermeiden, Temperatur-Differenz Vorlauf-Rücklauf < 2°C ermöglichen)
      • Temperiergeräte 1x wöchentlich das Wasser kontrollieren, bzw. die Geräte spülen - das ist schnell gemacht: Am Werkzeug einen Rücklauf abziehen und in einen weißen (denn so sieht man gleich die Wasserfärbung/Verschmutzung) Behälter solange ablaufen lassen, bis klares/sauberes Wasser fließt!

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Behrens ()

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    • Ein paar Ergänzungen muss ich noch machen.

      1. Eine turbulente Strömung kann das Verkalken nicht verhindern. Sind die Temperierkanäle im Werkzeug schon schlecht ausgelegt, ist dies ein Garant für verstopfte Kanäle. Scharfe Biegungen mit 90° habe direkt hinter der Kante ein kleines Totwassergebiet, wo sich bei extrem kalkhaltigem Wasser leichte Ablagerungen setzen können. Kritischer sind einfache Bohrungen, die ins Leere laufen und nur am Rand der Platte verstopft sind. Dort sammelt sich bei kalkhaltigem Wasser als erster der Kalkpropfen, der dann dann bis zum eigentlichen Kanal weiterwächst und diesen Verstopfen kann. Das gleiche passiert auch bei Additiven, die im Wasser ausflocken oder sich nicht lösen. Dies lässt sich konstruktiv mit einfachen Umlenkstopfen verhindern und kostet nicht die Welt.

      2. Wie schon @petersj und @Behrens es erwähnt haben, ist eine gute Wasserqualität extrem wichtig. Jede falsche Einsparung wirkt sich auf die Qualität und den Zyklus aller angeschlossenen Maschinen und Werkzeuge aus. Eine Ablagerung aus Kalk oder anderen Partikel in und an den Kanälen, speziell den Einsätzen, wirkt sich direkt negativ aus. Selbst eine dünne Schicht Kalk von 0,1mm verlängert den Zyklus und kostet somit Geld. Eine ordentliche Entkalkung des Wassers und saubere Wartung der Werkzeuge kann dies beheben und sollte bei einer üblichen Werkzeugwartung immer durchgeführt werden.

      3. Ein sauberes Temperierkonzept im Werkzeug ist auch notwendig. Es bringt nichts bei Mehrkavitätwerkzeugen die Kavitäten zusammenzuschließen. Wenn möglich jede Kavität einzeln ansteuern oder parallel verschalten. Bei n-Kavitäten sinkt der Durchfluss um den Faktor n. Heißt: Eine Kavität kann mit 8l/min versorgt werden. Werden acht Kavitäten hintereinandergeschaltet, fließt nur noch 1l/min durch alle Kavitäten. Das ist laminare Strömung und da setzt sich Kalk schnell an allen Wänden ab.

      Es gibt noch sehr viel mehr Punkte, wie man ein sauberes und wartungsarmes Temperierkonzept aufstellen kann, nur würde es den Rahmen sprengen alles zu beschreiben.
    • Hallo Zusammen,

      es wurde schon sehr vieles beschrieben und zeigt wie umfangreich das Thema ist. Kalk allein ist ein Grund, weiterhin Korrosionsrückstände. Es geht schon los mit der unendlichen Geschichte Wasser im Werkzeug lassen oder nicht....... Ich habe mich 2 Jahre mit dem Thema beschäftigt. Nach mehreren Analysen des Wasser bei mehreren Firmen/ Instituten haben wir die Hauptverunreinigungen herausgefunden. U. a. auch gelöste Bestandteile aus Werkzeugen, Maschinen, Temperiergeräten. Weiterhin wurde entdeckt, das in den unendlichen Weiten des Betriebes noch ein Stück " schwarze Leitung" war. Das das System leicht undicht war, da der Anteil der Zusatzstoffe abnahm.
      Danach wurde das gesamte System gereinigt und das Wasser entsprechend seiner Zusammensetzung geimpft. Dazu noch Prüfplatten ins System eingebracht um frühzeitig Abweichungen zu erkennen. Läuft jetzt ca. 3,5 Jahre. Wir sind sehr zufrieden. Wir sind aber auch ein relativ großer Laden.
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    • vielen Dank für die vielen Informativen antworten!!
      Eine Frage bleibt mir noch:
      Da wir zu Forschungszwecken Versuche mit einem verkalkten Werkzeug fahren wollen, ist die Frage ob bei ungünstigsten Bedingungen ( Temp > 70 Grad, sehr hartes Wasser..) es möglich ist eine einfache Kühlkanalgeometrie in ich sag mal einem knappen Monat verkalkt zu bekommen?

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Tob ()

    • Hallo,

      Zitronensäure, gibt es in Pulverform. Einfach ein- oder zweimal jährlich spülen.

      Oder direkt DI Wasser benutzen. Es sind geschlossene Kreisläufe und die Kartuschen zum herstellen von DI Wasser sind nicht so teuer.

      So wird es in der Halbleiterindustrie an allen Maschinen gemacht.


      LG
    • @Behrens,

      die Verkalkung einer warmen/heissen Oberfläche lässt sich auch durch eine hohe Strömungsgeschwindigkeit nicht verhindern,
      direkt an der Oberfläche des umströmten Obejektes ist die Strömungsgeschwindigkeit nämlich immer NULL. (Strömungsmechanik lässt grüssen)
      D.h. dort wird immer eine Ausfällung (welche abhängig von der Oberflächentemperatur ist) stattfinden,
      reduzieren lassen sich durch die Strömung bestenfalls zusätzliche Ablagerungen auf der rauhen Kalkschicht, das hinterlässt den Eindruck, als könnte man die Verkalkung reduzieren.
      Bewährt hat sich aber auf Dauer allein die vollständige Entkalkung des Wassers, mit einem Zusatz von Korrosionsschutzmittel (Wichtig).
      Die Zugabe von Additiven, ohne vorherige Entkalkung und Feinfiltration des Wassers hilft nur Einem, dem Verkäufer der Chemie, hier stimme ich Dir uneingeschränkt zu.
      Gruß
      Hans
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    • @Preform,

      Du magst da völlig recht haben und ich stimme dem auch zu - wobei ich die Aussage "direkt an der Oberfläche des umströmten Obejektes ist die Strömungsgeschwindigkeit nämlich immer NULL" doch noch nicht so ganz nachvollziehen kann . . . aber dafür bin ich zu wenig *Strömungsmechaniker* ;)
      Jedoch mit meinen Aussagen Pos. 2+3 oben habe ich genau auf Deine Aussage hinweisen wolllen . . . . ganz ohne Chemie wirds nicht optimal funktionieren.
    • Hallo,

      auch noch wichtig ist die Auswahl von der Metalle im Kuehlkreislauf, Stichwort: Redox-Reihe der Metalle, Opferanode. Vielleicht kann dazu jemand mal was detailiert sagen, meine Chemieunterricht ist zu lange her....

      In unserer Firma sind die Ablagerungen Riesenthema, da wir in einer Gegend sind wo die Qualitatet des Wassers gut ist fuer den Whisky der hier hergestellt wird aber schlecht fuer die Kuehlkanaele. Trotz aller o.g. Massnahmen haben wir das nur mit einer Massnahme einigermassen unter Kontrolle gebracht: mit einer Beschichtung der Kuehlkanaele mit Nickel-Teflon.

      Seht euch dazu mal die Seite von Novoplan an.

      Gruss
      HK 60
    • @Behrens: Die Geschwindigkeit an der Wand wird bei vielen Strömungen als 0 angesehen, da die Haftkraft zwischen der Wand und dem Fluidteilchen als sehr groß im Vergleich zu anderen Kräften angesehen wird. Dies gilt für viele verschiedene Strömungsmodelle bis zu einer gewissen Geschwindigkeit. Es gibt aber auch noch ein paar Strömungsmodelle, die keine Wandhaftung haben. Dies ist aber eine andere Geschichte, die in der Hochgeschwindigkeitsextrusion eine große Rolle spielt.

      Um eine ordentliche Entkalkung und Filterung des Wassers kommt man nicht drum rum.

      Die Korrosion, die @HK 60 anspricht, ist ein Thema bei vielen Werkzeugen. Viele Stähle fangen mit der Zeit einfach an zu korrodieren, egal wie gut die Wasserqualität ist. Da hilft wirklich nur eine Beschichtung der Kanäle. Extrem wird das ganze bei hohen Wassertemperaturen, da diese die Korrosionsgeschwindigkeit massiv beschleunigen und die Einsätze entweder von innen wegrosten oder sich so viele Totzonen bilden, dass sich da Kalk ohne Ende festsetzt und irgendwann eine Isolationsschicht bildet. Bei den Beschichtungen hängt die Qualität auch stark von dem Verfahren ab, wie es aufgetragen wird.
      Eine Opferanode kann was bewirken, muss aber mit in jedem Kreislauf hängen. Ansonsten hat es keinen Nutzen und muss nach einer gewissen Zeit auch erneuert werden. Da ist eine Beschichtung sinnvoller.
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