Recyclage des fluides de coupe : une voie éprouvée pour réduire les déchets de liquide de refroidissement

Que ce soit pour des économies de coûts ou pour réduire le volume de déchets, les fabricants de l'usinage tirent profit du recyclage de leurs propres fluides et liquides de refroidissement. Nous avons interrogé des fabricants de systèmes de fluides et de filtration pour mieux comprendre ce qu'il faut savoir.

Compte tenu de l'attention portée aux pratiques de fabrication allégée (lean manufacturing) dans l'industrie actuelle, il n'est pas surprenant de voir les entreprises employer des méthodes pour améliorer les processus et économiser de l'argent en même temps. L'utilisation des liquides de refroidissement et leur élimination ne font pas exception. De nombreux fabricants trouvent de la valeur dans le recyclage des fluides de coupe, réduisant les coûts d'élimination, qui peuvent être élevés, et prolongeant la durée de vie des fluides de coupe (MWF).

Les fournisseurs de liquides de refroidissement et les vendeurs de systèmes de recyclage développent de nouvelles solutions qui permettent aux fabricants de gagner du temps de production et de l'argent, tout en gardant l'environnement plus sûr et plus propre, tout en permettant des opérations de coupe de haute qualité.

« Si vous recyclez votre liquide de refroidissement, il reste fonctionnel beaucoup plus longtemps, donc vous avez moins de déchets à évacuer », déclare John Treese, directeur de la formation mondiale chez Master Fluid Solutions. « Vous achetez moins de liquide de refroidissement, ce qui peut représenter une économie de 25 à 50 % sur les coûts, et vous maintenez votre liquide de refroidissement en meilleure santé et à des performances optimales, ce qui vous donne une coupe plus constante. »

Maintenir le liquide de refroidissement propre pour le recyclage

Le recyclage permet d'éviter de nombreux problèmes courants dans les liquides de refroidissement, notamment le rancissement causé par les bactéries provenant de l'eau du bac, des pièces métalliques et des mains des ouvriers.

« Dans toute usine de fabrication qui utilise des fluides de coupe, la croissance biologique à base d'eau est généralement votre plus grande crainte car elle peut avoir des effets néfastes sur les travailleurs », explique Brent Morgan, ingénieur d'application chez Castrol Industrial. « Dans un atelier d'usinage, lorsque les travailleurs manipulent des pièces avec du liquide de refroidissement dessus, quelqu'un peut se couper, et vous ne voulez pas que des contaminants biologiques pénètrent dans sa peau, c'est donc une grande préoccupation. »

Un liquide de refroidissement rance a aussi une odeur terrible. Le liquide de refroidissement est probablement décomposé par des bactéries — ce que l'industrie appelle « l'éclatement », selon Treese.

« Les bonnes huiles et produits chimiques dans le liquide de refroidissement sont forcés de sortir, le rendant malsain et inefficace », dit Treese.

Besoin de plus de conseils sur la maintenance et l'élimination des liquides de refroidissement ? Lisez « 4 conseils pour optimiser la maintenance des fluides de machine et l'élimination des liquides de refroidissement. »

Considérations pour les systèmes de recyclage des MWF

Quel type d'équipement faut-il pour recycler efficacement le liquide de refroidissement jusqu'à un état sain ? Et quelles qualités du liquide de refroidissement doivent être prises en compte lors de la mise en place d'un système de recyclage ?

« Une chose que j'essaie de clarifier, c'est que le recyclage du liquide de refroidissement maintient un bon liquide en excellent état pendant très, très longtemps, mais il ne répare pas magiquement un mauvais liquide », dit Treese. « Si le liquide de refroidissement a été laissé se dégrader par manque de maintenance et de contrôle, le faire passer dans un recycleur n'est pas une solution magique. »

Treese décrit deux types de base de systèmes de recyclage : les recycleurs par séparation (ou coalescence) et les recycleurs par centrifugation.

« Le séparateur est un grand réservoir qui écume l'huile de tramp libre sur le dessus et permet aux fines et solides de se déposer au fond pendant 24 à 48 heures — cela sépare les huiles faciles, ou libres, du liquide de refroidissement pour qu'il puisse être réutilisé », explique Treese. « Ensuite, il y a le recycleur par centrifugation, qui fait tourner le liquide de refroidissement à plus de 10 000 tr/min pour séparer mécaniquement les solides et les huiles — donc les fines sont projetées d'un côté, l'huile de tramp va de l'autre [côté] et le liquide de refroidissement nettoyé sort par le milieu. »

L'action de rotation force la sortie de la majeure partie de l'huile de tramp dissoute dans le liquide de refroidissement, mais tous les liquides de refroidissement ne peuvent pas passer par une centrifugeuse, car elle pourrait faire sortir les bons ingrédients avec les mauvais, selon Treese.

Qu'est-ce qui fait un bon liquide de refroidissement pour le recyclage ?

Selon Morgan, les fluides de coupe conçus pour le recyclage doivent avoir les trois qualités suivantes : stabilité, séparation et élimination.

« Nous essayons de rendre tous nos fluides plus récents biologiquement résistants, ou stables, afin que vous n'ayez pas de bactéries et de champignons qui se développent dedans », dit Morgan. « En général, ils détruisent le fluide de coupe en décomposant les émulsifiants et les inhibiteurs de corrosion, donc il n'est plus bon et ne se recycle pas bien. »

Le fluide doit rejeter les huiles de tramp, y compris les inhibiteurs de rouille des pièces usinées, les huiles hydrauliques qui fuient ou les huiles de guidage utilisées dans les machines, explique Morgan.

« La bonne formule de liquide de refroidissement fera en sorte que celles-ci se séparent pour qu'elles puissent être écumées ou filtrées », dit-il. « La troisième exigence est de le formuler de manière à ce que les métaux que vous usinez puissent être facilement éliminés du fluide », dit Morgan. « Par exemple, si vous usinez de la fonte, vous voulez une teneur en huile plus faible dans votre fluide, pour que les fines de fonte se déposent rapidement. »

En outre, les fabricants de liquides de refroidissement ajoutent des esters pour fournir de meilleures finitions de surface et une meilleure durée de vie des outils, selon Morgan.

« Les esters de type ancien avaient un problème d'hydrolyse, donc sur une longue période, ils tombaient hors de la solution », dit-il. « Beaucoup des esters plus récents sont résistants à l'hydrolyse, donc ils restent dans les formules et fonctionnent pendant de longues périodes — ce sont de bien meilleurs pour le recyclage et pour rester dans les fluides. »

Les ateliers travaillant avec des pièces en acier et en aluminium mixtes doivent s'assurer que le liquide de refroidissement qu'ils sélectionnent peut être recyclé avec les deux, selon Morgan.

Généralement, les ateliers de petite à moyenne taille ne voudront pas installer deux unités de recyclage différentes, ils voudront donc que le fluide fasse sortir les fines des aluminums et des aciers, mais donne une bonne résistance à la corrosion aux deux et résiste aux taches sur l'aluminium. Heureusement, la technologie des fluides a rattrapé ce retard au cours des 10 dernières années.

Comment votre atelier recycle-t-il les liquides de refroidissement et les fluides de coupe ? Partagez avec vos pairs.