Оборудване за обработка на стружки

• Събраните стружки се сортират спрямо вида на материала, третират се при необходимост, след което са напълно достъпни за директна употреба като суровина за производствения сектор
  
  
• Рециклирането им дава възможност за затваряне на материалните цикли, подобряване на суровинната ефективност, подсигуряване на наличността на суровинни материали и избягване на отрицателни въздействия върху околната среда
  
  
• Едно от предимствата на центрофужните системи е намаляването на обема на стружките, което води до по-малко количество отпадъци и по-ниски разходи

Mеталните стружки са важен и ценен суровинен материал за сектора на преработка и рециклиране на стомана и цветни метали. Рециклирането на тези отпадъци от металообработката дава възможност за затваряне на материалните цикли, подобряване на суровинната ефективност, подсигуряване на наличността на суровинни материали и избягване на отрицателни въздействия върху околната среда, като емисии на въглероден диоксид.

За производителите стружките и печалбите, които те генерират, са неразделна част от оперативните разходи, защото днес количеството получаван скрап вече се отчита при изчисляването на приходите от производство и продажба на продукта. Това е така, защото материалът може да бъде предаден на рециклиращата компания и по този начин върнат в материалния цикъл без никакви затруднения.
Количеството стружки представлява значителен търгуван обем и допринася в съществена степен за печалбата на рециклиращите компании. Събраните стружки се сортират спрямо вида на материала, третират се при необходимост, след което са напълно достъпни за директна употреба като суровина за производствения сектор.

Видове стружки

В зависимост от използвания процес, в металообработващата индустрия се генерират стружки с различен размер, форма и естество.
Прекъснатите стружки имат нехомогенна форма и като цяло се деформират в резултат на многократно счупване. Установено е, че този вид стружки се генерират при механичната обработка на детайли, изработени от твърди и крехки метали, като леярски чугун, месинг и бронз. Ковките детайли също генерират прекъснати стружки в сценарии, в които триенето между детайла и инструмента е голямо. Прекъснатите стружки се формират поради фактори като ниска скорост на подаване, висока скорост на рязане, използване на инструмент с малък преден ъгъл, дълбоки срезове в материала и др.

Непрекъснатите стружки са хомогенни, не се начупват и не са сегментирани, което ги прави уникални. Тези стружки са свързани заедно и формират дълга спирала. Непрекъснатите стружки се получават при рязане на ковки материали, като алуминий, нисковъглеродна стомана и др. Те се отличават с малки набраздявания по горната си повърхност, докато долната им страна е гладка и лъскава. Непрекъснатите стружки се образуват при високи скорости на рязане, голям преден ъгъл на инструмента, малки дълбочини на срезовете, ниско триене и др.

Хетерогенните стружки, наричани още полунепрекъснати или набраздени, на външен вид наподобяват зъбци на трион в резултат на зони с ниска и висока трансформация при чисто хлъзгане. Тези стружки по принцип се формират от материали с ниска топлопроводимост или чиято механична якост намалява при високи температури. Титанови сплави, никел и аустенитна неръждаема стомана са сред материалите, при чиято механична обработка могат да се образуват хетерогенни стружки. Една от причините за формирането на такива стружки е висока деформация, получаваща се на повърхността на инструмента при рязане на твърди материали с умерена скорост.

Непрекъснатите стружки с наслой до голяма степен приличат на непрекъснатите, но не са толкова гладки. Те се формират, когато детайли, изработени от ковки метали, се режат при високи температури с висока скорост. В такива случаи триенето, получаващо се между инструмента и детайла, е прекалено голямо. Затова стружките могат да залепнат за ръба на инструмента. Когато тези стружки се натрупат в последователни слоеве, се образуват наслоени ръбове. Размерите на тези наслоени ръбове непрекъснато се променят по време на рязане. Висока температура и натиск между инструмента и детайла, използването на неподходяща смазочно-охлаждаща течност, силно триене при режещата повърхност и обработката на ковки материали са сред най-разпространените причини за формирането на непрекъснати стружки с наслой.

Конвейери
Изборът на правилната конвейерна система за конкретния тип стружки и приложение може да допринесе за постигането на оптимална оперативна ефективност.
Шарнирните конвейери (лентови, верижни) са подходящи за разнообразие от материали, видове стружки и натоварвания. В повечето случаи се използват със стругови машини. Не се препоръчват за мултифункционални машини и процеси, генериращи фини стружки, защото този тип системи не филтрират смазочно-охлаждащите течности, за да се отстранят фините частици от тях, и следователно може да се стигне до задръстване на конвейера, охлаждащите линии и помпи. Това често води до нарушаване на работния поток и необходимост от непланирана поддръжка.

Филтриращите конвейери за стружки, които филтрират и рециклират охлаждащите течности, връщайки ги обратно в металообработващата машина, се предлагат в разнообразни конфигурации. Съществуват модели със сменяеми, постоянни и самопочистващи се филтри. Отново трябва да се подчертае нуждата един филтърен конвейер за стружки да отговаря на изискванията на приложението. Някои от тези конвейери са проектирани за ефективна работа само с фини стружки, докато други системи могат да се справят еднакво добре и с фини, и с едри, и със спираловидни стружки. Някои материали, като чугунът например, представляват специфични предизвикателства за филтриращите системи, което трябва да се вземе предвид в процеса на избор.

Магнитните конвейери са предназначени за работа със стружки от черни метали. Стружките с дължина по-голяма от разстоянието между магнитите обаче могат да се окажат предизвикателство, защото те биха могли да окъсят магнитите. Тъй като магнитните сили привличат изрезки от черни метали с всякакъв размер и форма, те позволяват сепарирането на използваните за процеса на металообработка течности в намиращи се под конвейера вани.

Събиране, логистика, съхранение

По време на механична обработка често се използват различни количества и видове смазочно-охлаждащи течности, които могат да замърсят стружките. Разнообразието от стружки изисква прилагането на методи за събиране, съобразени с техните характеристики, особено с оглед съдържанието на масла. Методите за събиране следва да са адаптирани и за количествата стружки, генерирани от една компания.

На пазара се предлагат подходящи контейнери със смукателна или дренажна система. В зависимост от естеството на стружките, тяхното количество и техническите изисквания, те могат да бъдат подложени на компактиране и/или центрофугиране с цел повишаване на ефективността. По този начин не само се възстановяват течностите за металообработка, използвани при производство, но и се редуцират теглото и обемът на предвидените за транспортиране стружки. Методът на събиране и прилагането на всякакъв вид третиране трябва да бъдат координирани с последващото рециклиране.

Специфичните обстоятелства при източника на стружките изискват индивидуална логистична концепция, отчитаща не само вида, но и количеството на генерираните стружки. В един завод, работещ на трисменен режим например, може да е необходимо управлението на този тип отпадъци да се извършва ежедневно, докато контейнерите на друго предприятие може да изискват извозване веднъж месечно. Това обуславя нуждата от съвместен подход между източника на отпадъците и рециклиращата компания, който е икономически изгоден за партньорите и адаптиран към индивидуалните потребности.

За събирането на стружките могат да се използват например саморазтоварващи се контейнери, които се предлагат във всякакви размери и са оборудвани с изпускателен клапан или мека връзка с цел рециркулиране на емулсии или течности за металообработка. Особено внимание трябва да се обърне на непропускливостта на контейнерите. Целесъобразно е например дъното на контейнера да е с двойни стени.
В зависимост от условията на споразумението между източника на отпадъците и рециклиращата компания единият от тях трябва да гарантира, че стружките не са изложени на дъждовна вода по време на процеса на събирането им. Съответната компания следва да внедри подходящи мерки, например навеси или капаци за контейнерите.

За да се избегне протичането на химични реакции (например окисление), които могат да възникнат при много фини стружки, е необходимо стружките да се сепарират спрямо класификацията им. Месинговите стружки например трябва да бъдат разделени от магнезиевите от момента на генерирането им до транспортирането им, включително и в етапа на съхранение. Това ще гарантира високата ефективност на последващите процеси по рециклиране и отличното качество на крайния продукт.

Центрофуги и брикетиращи машини

Основните цели на центрофужните системи включват рециклиране на стружки, почистване на обработени детайли и редуциране на отпадъците. Стружките се поставят във въртящ се с висока скорост барабан. При въртенето стружките се отделят от маслото или течността, като се избутват във външна посока. Течностите се събират и регенерират или се използват в процесите на рециклиране.

Едно от предимствата на центрофужните системи е намаляването на обема на стружките, което води до по-малко количество отпадъци и по-ниски разходи. Тези системи могат да подобрят ефективността на металообработващите системи, да осигурят по-чиста работна среда и да допринесат за получаването на по-висококачествени крайни продукти.

Брикетирането е подходящ метод за обработка на стружки от алуминий, стомана, чугун, мед и много други метали. Получените брикети винаги са с цилиндрична форма с диаметър от 40 до 100 mm. Някои брикетиращи машини могат да отделят и полепналите по стружките смазочни и охлаждащи течности. Брикетите са механично устойчиви, като плътността им варира от 60 до 90% от плътността на началния материал. Плътността на алуминиевите брикети може да достигне 2350 kg/m3, на чугунените брикети – до 5300 kg/m3, и на месинговите – до 6500 kg/m3.