Die Wasserqualität ist der Wartungsfaktor, der die Nutzungsdauer eines Temperiergeräts und die Stabilität des Prozesses am meisten beeinflusst. Zu hartes Wasser lagert Kalk in den Formkanälen und im Wärmetauscher ab, und diese Schicht wirkt als Isolator: Die Anlage arbeitet härter, der Zyklus verlängert sich und das Teil verliert an Wiederholgenauigkeit. Als praktische Referenz: Ein Wassertemperiergeräte sollte mit a funktionieren pH-Wert zwischen 7,5 und 8,5, A Gesamthärte unter 15 deutschen Graden und eins Kohlensäurehärte unter 4 deutschen Grad. Im Folgenden erklären wir, warum diese Grenzwerte wichtig sind, wie man erkennt, dass es bereits zu Verschmutzungen kommt, und was man tun kann, um sie zu vermeiden.
Bei MARSE fertigen wir Temperiergeräte – auch Thermoregulatoren oder TCUs genannt – seit 1978, und die meisten Leistungsstörungen, die wir in der Praxis sehen, sind nicht auf einen Ausfall der Ausrüstung zurückzuführen, sondern auf die Flüssigkeit, die durch sie zirkuliert. Es ist die billigste Panne, die man verhindern kann, und die teuerste, die man ignorieren kann.
Warum beeinträchtigt Kalk die thermische Kontrolle?
Der Mechanismus ist die umgekehrte Löslichkeit. In Wasser gelöstes Calciumcarbonat und Calciumsulfat werden mit steigender Temperatur schlechter löslich, sodass sie sich genau dort niederschlagen, wo es keine Rolle spielt: auf heißen Wärmeübertragungsflächen. Je heißer die Kanalwand ist, desto schneller wächst die Ablagerung. Die Oberflächentemperatur beeinflusst die Krustenbildung wesentlich stärker als die Flüssigkeitsgeschwindigkeit. Daher ist eine Erhöhung der Durchflussrate zwar hilfreich, aber kein Ersatz für die Aufbereitung des Wassers.
Das Problem ist, dass Kalk die Wärme sehr schlecht leitet. Veröffentlichte Messungen geben die durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit von Kalk an 1,37 W/(m·K), verglichen mit etwa 15 W/(m·K) für Stahl und etwa 230 W/(m·K) für Aluminium. Das heißt, eine Kalkschicht isoliert etwa zehnmal stärker als der Formstahl selbst. Deshalb kann ein beim Öffnen eines Stromkreises kaum sichtbarer Belag eine unverhältnismäßige Wirkung haben.
Die veröffentlichte Forschung gibt einen Eindruck von der Größenordnung. Eine Simulationsarbeit schätzt, dass ein Millimeter Kalk etwa eins reduziert sechs Prozent die Effizienz der Kühlkreisläufe und verdoppelt den Effekt, den ein Millimeter Oxid auf die Oberflächentemperatur der Form und auf die Verformung des Werkstücks haben würde. Die gleiche Arbeit kommt zu dem Schluss, dass ein Viertelmillimeter Ablagerung die Erstarrungszeit kaum verlängert, ein Millimeter sie jedoch deutlich beeinträchtigt, und zwar Zwei Millimeter machen den Vorteil der konformen Kühlung zunichte, sodass es auf dem Niveau eines herkömmlichen gebohrten Kanals bleibt. Da die Kühlung den größten Teil der Zykluszeit ausmachen kann, wird dieser Prozentsatz für jeden Teil bezahlt.
Es gibt einen zweiten, weniger diskutierten Effekt. Wenn sich der Kanalabschnitt verengt, benötigt die Anlage mehr Druck, um den gleichen Strom zu bewegen, und in den schwerwiegendsten Fällen zeichnen die Simulationen Drücke auf, die über dem liegen, was ein handelsübliches Temperiergerät liefert. Lange bevor sie dort ankommt, arbeitet die Pumpe bereits außerhalb ihres optimalen Punktes, verbraucht mehr und verschleißt vorzeitig.
Quelle der Simulationsdaten: Zink, Héri-Szuchács, Hajagos und Kovács, „Modellierung der Wirkung von Kalkablagerungen auf die Wärmeübertragung beim Spritzgießen“, Wissenschaftliche Berichte 15 (2025).
Welches Wasser lässt ein Temperiergerät zu: Referenzparameter
Dies sind die Werte, die MARSE für das Kühlwasser seiner Geräte empfiehlt. Sie stellen keine kommerzielle Empfehlung dar: Unterhalb dieser Schwellenwerte verhält sich das Gerät wie vorgesehen, und oberhalb dieser Schwellenwerte treten Korrosion und Ablagerungen auf, die nicht durch die Garantie abgedeckt sind.
- pH-Wert: zwischen 7,5 und 8,5
- Leitfähigkeit: unter 150 mS/m
- Gesamthärte: weniger als 15 deutsche Abschlüsse
- Karbonisierte Härte: weniger als 4 deutsche Abschlüsse, bzw. weniger als 20 bei Stabilisierung
- Chloride: unter 100 mg/l
- Sulfate: unter 150 mg/l
- Ammonium: unter 1 mg/l
- Hierro: unter 0,2 mg/l
- Mangan: unter 0,1 mg/l
- Schwebstoffe: keiner
Es gibt drei Nuancen, die nicht übersehen werden sollten. Mit EdelstahlDer Chloridgrenzwert hängt von der Arbeitstemperatur ab: Bis 50 °C sind 100 mg/l zulässig, zwischen 50 und 90 °C sinkt er auf 50 mg/l und über 90 °C sinkt er auf 30 mg/l. Mit Aluminium, verengt sich das pH-Fenster auf einen Bereich von 7,0 bis 8,0. Und unter 5 °C muss ein Frostschutzmittel mit Korrosionsinhibitor hinzugefügt werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass Glykol nicht über 120 °C verwendet werden sollte.
Um innerhalb dieser Grenzen zu bleiben, ist es üblich, das Wasser mit einem Korrosionsschutzmittel, einem Nichteisenmetallschutz und einem Härtestabilisator zu behandeln. In Gebieten mit hartem Leitungswasser ist ein Enthärter oder die Verwendung von demineralisiertem Wasser mit einem Inhibitor in der Regel günstiger als der anfallende Kreislaufverlust. Sie können diesen Punkt auf unserer Seite weiter vertiefen Medienqualität, und die magnetische Filter Sie tragen dazu bei, Metallpartikel zurückzuhalten, die die Verschmutzung der Schaltkreise beschleunigen.
Woran erkenne ich Verkrustungen? Warnzeichen
Durch die Einbettung wird nicht auf einmal gewarnt: Sie beeinträchtigt den Prozess nach und nach und normalisiert sich dadurch letztendlich. Dies sind die Signale, die eine Schaltkreisprüfung auslösen sollten.
- Es dauert länger, bis das Gerät den Sollwert erreicht, oder es fällt ihm schwer, die volle Kapazität aufrechtzuerhalten.
- Die thermische Differenz zwischen Vor- und Rücklauf vergrößert sich gegenüber den Anlaufwerten.
- Die Durchflussrate sinkt oder der Förderdruck steigt, um die gleiche Durchflussrate zu erreichen – ein klassisches Zeichen für einen verstopften Abschnitt.
- Der Zyklus verlängert sich, ohne dass sich etwas an der Form oder dem Material verändert.
- Es treten ungleichmäßige Kühlfehler auf, wie z. B. Verwerfungen oder Einfallstellen in bestimmten Bereichen des Werkstücks.
- Im schlimmsten Fall klingt die Pumpe anders oder das Gerät geht aufgrund der Temperatur in Alarm.
Der zuverlässige Weg, dies zu bestätigen, ist ein Vergleich mit der Referenz: Zeichnen Sie Durchfluss, Druck und Temperatursprung auf, wenn die Anlage sauber ist, und messen Sie sie regelmäßig erneut. Ein Temperiergerät mit Durchflussüberwachung Dies erleichtert die Überwachung erheblich, da die Abweichung auf dem Bildschirm sichtbar ist, bevor sie am Werkstück wahrgenommen wird.
So verhindern Sie Ablagerungen und was tun, wenn Sie bereits Ablagerungen haben?
Prävention ist ein kurzes und langweiliges Protokoll, und das ist genau das, was es sein sollte. Analysieren Sie das Zusatzwasser vor der Inbetriebnahme und gehen Sie nicht davon aus, dass das Leitungswasser den Anforderungen entspricht. Behandeln Sie den Kreislauf mit den entsprechenden Zusatzstoffen und überprüfen Sie deren Konzentration regelmäßig, nicht nur am Tag der Installation. Überprüfen Sie die Filter und vermeiden Sie es, ständig neues Wasser hinzuzufügen, da jeder neue Liter neue Salze mit sich bringt. Halten Sie eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit aufrecht, um ein turbulentes Regime zu gewährleisten, das die Bildung der Ablagerung verzögert. Und es zeichnet die Referenzparameter der Anlage auf, um Drift erkennen zu können.
Wenn sich der Belag bereits gebildet hat, ist die chemische Reinigung mit einem mit den Kreislaufmaterialien verträglichen Entkalker der übliche Weg, gefolgt von Neutralisierung, Spülung und Austausch der Behandlung. Es ist ratsam, dies mit dem richtigen Produkt zu tun: Eine zu aggressive Säure kann die Kalkablagerungen lösen und ein größeres Korrosionsproblem verursachen, insbesondere bei Kreisläufen mit Aluminium oder empfindlichen Verbindungen. Überprüfen Sie nach der Reinigung den Zustand der Pumpe, des Wärmetauschers und der Sonden, da dies normalerweise die Komponenten sind, die am meisten gelitten haben.
Auch an Thermoöl werden Anforderungen gestellt
In Hochtemperaturgeräten ist die Flüssigkeit kein Wasser, aber die Logik ist dieselbe: Die Flüssigkeit bestimmt die Zuverlässigkeit. MARSE benötigt hochwertige synthetische Öle mit einer kinematischen Viskosität bei 40 °C, um eine vorzeitige Zersetzung zu verhindern 15 bis 26 cSt, Und Mindestflammpunkt 170°C und einem Arbeitsbereich von −20 bis +320 °C. Ein zersetztes Öl bildet Schlamm und Lack, der den Wärmetauscher verschmutzt und den gleichen Effekt wie Kalk hat: weniger Transfer und mehr Verbrauch. Wenn du arbeitest über 150 °CEine regelmäßige Überprüfung des Ölzustands sollte in Ihrem Wartungsplan enthalten sein.
Häufig gestellte Fragen
Welche Wasserhärte akzeptiert ein Temperiergerät?
Als Referenz gilt eine Gesamthärte unter 15 deutschen Graden und eine Karbonathärte unter 4 deutschen Graden bzw. bis zu 20 bei Stabilisierung mit einem Zusatz. Oberhalb dieser Werte beschleunigt sich die Kalkausfällung auf heißen Oberflächen und es empfiehlt sich, das Wasser zu entkalken oder aufzubereiten.
Wie stark wirkt sich Verschmutzung auf die Zykluszeit aus?
Es kommt auf die Dicke an. Veröffentlichte Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein Viertelmillimeter die Erstarrung kaum verlängert, während ein Millimeter die Effizienz des Kreislaufs bereits erheblich verringert und zwei Millimeter den Vorteil der konformen Kühlung zunichte machen können. Da die Kühlung einen guten Teil des Kreislaufs einnimmt, macht sich bereits ein kleiner Prozentsatz in der Jahresproduktion bemerkbar.
Warum kühlt mein Temperiergerät nicht mehr wie zuvor?
Die häufigsten Ursachen sind Verkrustungen im Wärmetauscher oder in den Formkanälen, ein verschmutzter Filter, Luft im Kreislauf oder eine verschlissene Pumpe. Wenn auch der Druck gestiegen ist, der zur Bewegung derselben Durchflussmenge erforderlich ist, ist der Tank die wahrscheinlichste Hypothese und es ist an der Zeit, den Kreislauf zu überprüfen.
Wie oft sollte der Kühlkreislauf gereinigt werden?
Es gibt kein einheitliches Intervall, es hängt von der Wasserhärte, der Arbeitstemperatur und den Betriebsstunden ab. Der Effekt besteht nicht darin, ein Datum festzulegen, sondern die Drift von Durchfluss, Druck und thermischem Sprung in Bezug auf die Referenzwerte zu überwachen und zu handeln, wenn sie auftritt.
Kann ich demineralisiertes Wasser oder Osmosewasser verwenden?
Ja, und es reduziert das Risiko von Ablagerungen erheblich, aber sehr reines Wasser kann gegenüber einigen Metallen aggressiv sein. Daher sollte es immer mit einem Korrosionsinhibitor verwendet werden und das pH-Fenster des Kreislaufmaterials beachtet werden, das im Fall von Aluminium enger ist.
Überprüfen wir das Wasser in Ihrer Anlage?
Bei MARSE stellen wir seit 1978 Wasser- und Öl-Temperiergeräte her und bieten Kundendienst für weltweit installierte Geräte. Wenn Sie den Verdacht haben, dass Ihre Anlage aufgrund von Ablagerungen an Leistung verliert, oder wenn Sie überprüfen möchten, ob das Wasser Ihrer Anlage den Anforderungen entspricht, teilen Sie uns Ihren Prozess und die Werte Ihres Zusatzwassers mit und wir helfen Ihnen bei der Interpretation.
Sprechen Sie mit einem MARSE-Techniker oder schreiben marse@marse.es.
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