Warum ist Filtration wichtig?

Laut einer Studie des mittlerweile verstorbenen Dr. E. Rabinowicz vom Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) ist Oberflächendegradierung in 70 % aller Fälle die Ursache für den Austausch von Gerätekomponenten bzw. den Verlust der Gebrauchsfähigkeit von Geräten. In Hydraulik- und Schmiersystemen ist dieser Komponentenaustausch zu 20 % aufgrund von Korrosion und zu 50 % aufgrund von mechanischem Verschleiß erforderlich.

Partikel, die durch abrasiven Verschleiß entstehen, sind sozusagen kaltumgeformt; sie sind somit härter als ihre Ausgangsoberfläche. Werden diese Partikel nicht durch korrekte Filtration entfernt, rezirkulieren sie und führen zu weiterem Verschleiß. Diese „Verschleiß-Kettenreaktion“ führt schließlich zu einem vorzeitigen Versagen der Systemkomponenten, wenn nicht eine Hochleistungsfiltration implementiert wird, um die „Kettenreaktion" zu unterbrechen. Dies beantwortet die Frage: „Warum ist Filtration wichtig?“.

Pall Ultipor III ^® Filter mit einer Abscheideeffizienz von ß _x = 1000gewährleisten reinere Flüssigkeiten für eine längere Komponentenlebensdauer, maximale Systemzuverlässigkeit und niedrigere Betriebskosten.

Partikel, die durch abrasiven Verschleiß entstehen, sind sozusagen kaltumgeformt; sie sind härter als ihre Ausgangsoberfläche und rezirkulieren und führen zu weiterem Verschleiß, wenn sie nicht durch korrekte Filtration entfernt werden. Der Prozess erfolgt folgendermaßen:

Die Partikel gelangen in das Passungsspiel zwischen zwei beweglichen Oberflächen einer Komponente, dringen in eine der Oberflächen ein, wirken wie ein Schneidwerkzeug auf die gegenüberliegende Oberfläche und „schneiden“ Material aus ihr. Die Partikel, die den meisten Schaden verursachen, sind von der Größe des Passungsspiels und etwas darüber. Abrasionsverschleiß führt schließlich zu Maßänderungen, Leckagen und Effizienzverlusten. Bleibt der Prozess unkontrolliert, werden mehr Partikel erzeugt, die eine Kettenreaktion von Abrasionsverschleiß auslösen – eine Kettenreaktion, die schließlich zu einem vorzeitigen Versagen der Systemkomponenten führt, wenn nicht eine korrekte Filtration implementiert wird, um die Reaktion zu unterbrechen. Um Komponenten vor abrasivem Verschleiß zu schützen, müssen Partikel von der Größe des Passungsspiels aus dem System entfernt werden.

Erosionsverschleiß entsteht durch das Auftreffen von Partikeln auf die Komponentenoberfläche oder -kante mit Folge von Materialaustrag von dieser Oberfläche aufgrund des Kraftimpulses. Diese Verschleißart tritt insbesondere bei Komponenten auf, die hohen Fließgeschwindigkeiten unterliegen, wie Servo- und Proportionalventile. Ein wiederholtes Aufprallen von Partikeln auf die Oberfläche kann zudem zu Kerbenbildung und schließlich zu einer Ermüdung der Oberfläche führen. Die Schäden durch  Verschleißarten wie dem  Erosionsverschleiß zeigen sich in Maßänderungen an Geräten, Leckagen, Effizienzverlusten und der Erzeugung weiterer Partikel, die zu einer weiteren Kontamination und gesteigertem Verschleiß im System führen.

Übermäßige Belastung, geringe Geschwindigkeit und/oder eine Reduktion der Flüssigkeitsviskosität können die Dicke des Ölfilms auf einen Punkt reduzieren, an dem ein Kontakt zwischen Metall und Metall entsteht. Raue Oberflächen werden „kaltverschweißt“ und Partikel abgeschert, wenn die Oberflächen sich bewegen.

Bei Lageroberflächen kann es aufgrund wiederholter Spannungen durch Partikel, die zwischen den beiden bewegten Oberflächen eingeschlossen sind, zu Ermüdungsdefekten kommen. Die Oberflächen werden zunächst eingekerbt, daraufhin kommt es zum Riss. Diese Risse breiten sich nach wiederholter Beanspruchung durch die Lagerlast auch ohne zusätzliche Partikelschäden aus, und schließlich versagt die Oberfläche, was zu einem Abplatzvorgang führt. Wenn solche Abnutzungsarten auftreten, verringert die Verschmutzung die Lebensdauer der Lager durch Ermüdung, Abrieb und Aufrauhung oder Verschlechterung der Betriebsflächen erheblich.

Eine Kontamination durch Wasser im Öl kann zu einer Flüssigkeitszersetzung, Verringerung der Schmierfilmdicke, beschleunigter Ermüdung von Metalloberflächen, Korrosion von Komponenten und einem Verlust der Isolierfähigkeit von Isolierflüssigkeiten führen. Die Hauptquellen einer Wasserkontamination sind Leckagen in Wärmetauschern, Abdichtungsleckagen, Kondensation von Luftfeuchtigkeit, ungeeignete Reservoir-Deckel und Temperaturabfälle, die dazu führen, dass gelöstes Wasser (unterhalb des Sättigungspunkts) zu freiem Wasser (emulgiert oder in Tröpfchen) wird. Sowohl freies als auch gelöstes Wasser können Komponenten und Öl zersetzen. Wenn Öl bei der Flüssigkeitsprobenahme milchig wird, wurde die Sättigungsgrenze bei der Öltemperatur überschritten. Dies ist ein Hinweis, dass sowohl gelöstes als auch freies Wasser vorhanden ist.

Kontamination durch Luft und andere Gase

Gelöste Luft und andere Gase in Ölen können zu Schaumbildung, einer langsamen Systemantwort und unberechenbaren Arbeitsweise, einer Verringerung der Systemsteife, höheren Flüssigkeitstemperaturen, Pumpenschäden durch Kavitation, einem nicht erzielbaren vollen Systemdruck und einer beschleunigten Oxidation führen.

Der Multi-Pass-Filterleistungstest wird international als zuverlässigste Methode zur Gewinnung konsistenter und reproduzierbarer Resultate bezüglich der Fähigkeit eines Filters, Partikel einer bestimmten Größe zurückzuhalten, angesehen.

Der Multi-Pass-„Beta“-Test (ß) fordert den Filter auf ähnliche Weise wie die Praxis!

Dies geschieht wie folgt:

• Frische Verunreinigungen werden in den Test-Reservoirbehälter eingeschlämmt, mit der Flüssigkeit im Reservoir vermischt und durch den Testfilter gepumpt.
• Verunreinigungen, die nicht vom Filter zurückgehalten wurden, werden in den Reservoir-Behälter zurückgeleitet und durchlaufen den Filter erneut (daher der Name „Multi-Pass“)
• Upstream- und Downstream-Flüssigkeitsproben werden analysiert, um die jeweiligen Partikelzahlen zu bestimmen.

Weitere Informationen über Verschleißarten und wie unsere Technologie mit ihnen umgeht, finden Sie in unseren Prüfständen für Automobil- und Industriekomponenten.