Autorin: Vanessa, 20. März 2025, Kategorie: Filtration verstehen

Ⅰ. Die Entstehung von industriellem Ölnebel: ein unsichtbares Nebenprodukt der Hochgeschwindigkeitszerspanung

Bei der Metallbearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen entsteht Ölnebel zwangsläufig aufgrund mehrerer physikalischer Effekte:

1. Hohe Reibungstemperatur:

  • Die Temperatur an der Kontaktstelle zwischen Werkzeug und Werkstück kann 600–1000 °C erreichen, wodurch das Schneidöl sofort verdampft (beim Drehen von 45-mm-Stahl beispielsweise erreicht die Ölnebelentwicklung 12 l/h bei einer Lineargeschwindigkeit von 150 m/min).
  • Der Durchmesser der Ölnebelpartikel liegt bei 0,1–10 μm, wovon PM2,5-Partikel <2,5 μm mehr als 60 % ausmachen.

2. Zerstäubung des Kühlmittels:

Wenn das Hochdruckkühlsystem (20–80 bar) Schneidflüssigkeit versprüht, werden die Tröpfchen durch Scherkräfte in mikrometergroße Aerosole zerlegt.

3. Dichtungsversagen:

Wenn der Dichtungsspalt einer alten Werkzeugmaschine größer als 0,1 mm ist, kann die Ölnebelaustrittsrate bis zu 30 % betragen (Testdaten nach ISO 8573-1).

2. Ölnebel beim Metallschneiden: Ein Gesundheitskiller in der Fabrik

1. Gesundheitsgefahren

Atemwegserkrankungen:

  • Langfristiges Einatmen von Ölnebel erhöht das Risiko einer chronischen Bronchitis um das 3,2-Fache (NIOSH-Studie).
  • PM2,5-Ölnebelpartikel können tief in die Lungenbläschen eindringen und pneumokonioseähnliche Läsionen verursachen.

Hauterkrankungen:

  • – Schwefel- und Chlor-Hochdruckzusätze im Ölnebel verursachen Kontaktdermatitis, die bei Arbeitern in einer Getriebefabrik bis zu 17 % der Betroffenen betrifft.
  • Krebserregendes Risiko:
  • Bei einem Gehalt an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) über 1,2 μg/m³ liegt die Karzinogenitätsstufe IARC 2B (WHO-Standard).

2. Schäden an der Produktionsumgebung

  • Ölnebelablagerungen erhöhen den Verschleiß von Führungsschienen an Werkzeugmaschinen um 40 % (GB/T 17421.3-Test).
  • Bei einer Ölnebelkonzentration in der Werkstattluft von >5 mg/m³ steigt die Brandgefahr auf Klasse II (OSHA-Standard).

III. Dreistufiger Filtermechanismus: Die „Verteidigungsfestung“ des Ölnebelfilterelements

Erste Stufe: Mechanische Vorfilterung (Abscheidung von Partikeln > 5 μm)

Technisches Prinzip: Zyklonabscheidung + Drahtgeflechtabscheidung

Leistungsparameter:

  • Druckverlust < 200 Pa
  • Filtereffizienz > 92 % (ASHRAE 52.2-Test)

Fallbeispiel: Nach der Ausstattung einer Produktionslinie für Automobilzylinder mit einer Vorfilterung verlängerte sich der Austauschzyklus des hinteren Filterelements von zwei auf sechs Wochen.

Zweite Stufe: Elektrostatische Adsorption (Erfassung von 0,3–5 μm großen Partikeln)

Technisches Prinzip: Ein elektrisches Hochspannungsfeld von 12 kV lädt den Ölnebel auf und wird von der Staubsammelplatte erfasst.

Leistungsparameter:

  • Ozonfreisetzung <0,05 ppm (UL 867-Standard)
  • Energieverbrauch <0,5 kW/1000 m³/h

Vorteile: Geeignet für Ölnebel bei hohen Temperaturen (≤ 80 °C) und hoher Luftfeuchtigkeit (rF ≤ 90 %).

Stufe 3: HEPA/Aktivkohle-Endfilterung (entfernt Partikel <0,3 μm und flüchtige organische Verbindungen)

Technische Lösung:

Zertifizierungsanforderungen:

  • Erfüllt die Dual-Standard-Zertifizierung nach EN 1822 und GB/T 18801-2015
  • Emissionskonzentration <1 mg/m³ (GB 16297-1996)

IV. Praxisbeispiel: Wirtschaftliche und ökologische Vorteile der dreistufigen Filtration

Sanierungsprojekt einer deutschen Lagerfabrik:

Vor der Sanierung:

  • Ölnebelkonzentration in der Werkstatt: 8,3 mg/m³
  • Jährliche Häufigkeit von Atemwegserkrankungen bei Mitarbeitern: 9,7 %
  • Jährliche Wartungskosten der Anlagen: 120.000 €

Nach der Installation des dreistufigen Filtersystems:

  • Senkung der Ölnebelkonzentration auf 0,8 mg/m³ (ein Rückgang um 90,4 %)
  • Senkung der Erkrankungsrate auf 1,2 %
  • Jährliche Verbrauchskosten des Filterelements: nur 18.000 €
  • DGUV-zertifiziert: Der Versicherungsbeitrag wird um 15 % reduziert

Durch wissenschaftlich abgestufte Filtration und intelligente Überwachung bilden moderne Ölnebelfilterelemente eine unsichtbare Schutzbarriere für die globale Fertigungsindustrie – nicht nur zum Schutz der Anlagen, sondern auch zur Wahrung der Lebenswürde der Arbeiter. Durch die Kombination modernster Filtertechnologie mit intelligentem Industrie-4.0-Management definiert Trenntech den Standard für den Schutz von Werkzeugmaschinen neu – denn jeder saubere Atemzug ist es wert, mit modernster Technologie geschützt zu werden. Kontaktieren Sie Trenntech Filtration für professionelle Ölnebelfilterprodukte und -behandlungslösungen.

Vanessa