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Les fluides de travail des métaux microbiens peuvent-ils dépasser les fluides traditionnels à base d’eau?

Les microorganismes dans les fluides de travail des métaux (FCP) ont généralement été jugés problématiques. Cependant, une récente étude publié dans 2017 présente un changement de paradigme en démontrant l’efficacité des filtres à microfilms par rapport aux filtres à eau.

Bien que beaucoup d’entre nous ne connaissent pas les subtilités du travail des métaux, c’est le processus de coupe et de mise en forme des métaux à des fins de fabrication. Il s'agit d'une étape cruciale dans la production d'une vaste gamme d'articles courants, allant des véhicules aux infrastructures, en passant par les bijoux, les couverts et autres articles ménagers. Les fluides de travail des métaux (FWM) jouent un rôle important dans ce processus et permettent de garantir des produits durables et de haute qualité. Ils constituent un groupe d’huiles et d’autres liquides utilisés pour refroidir et / ou lubrifier les pièces métalliques lorsqu’elles sont usinées, rectifiées ou fraisées. Ils aident à réduire les frottements et la chaleur entre la surface métallique et les outils, aident à prévenir les brûlures et le fumage, améliorent la productivité des processus et réduisent l'usure des outils en éliminant en permanence les particules fines et les copeaux de la surface.

Il y a quatre bases les classes des FCP avec des composants et des additifs très variés:

  • Huiles droites: composées principalement d'huiles minérales / de pétrole et d'additifs
  • Huiles solubles: contenant des huiles de pétrole / minérales raffinées, des additifs, des émulsifiants et de l'eau
  • Huiles semi-synthétiques: principalement de l'eau avec de l'huile minérale et divers additifs
  • Huile synthétique: le seul type qui ne contient pas d'huile de pétrole mais utilise des composants de type détergent et d'autres additifs

Les additifs peuvent être très différents des additifs extrême pression, des inhibiteurs de corrosion et des agents anti-buée aux colorants, aux parfums, aux antimousses et aux biocides.

Avec autant de composés chimiques et d'additifs potentiellement dangereux, vous vous demandez peut-être à quel point l'addition de biocides est importante dans la production de ces FCP. Les microorganismes, cependant, adorent se nourrir de plusieurs composants de ces huiles; Les acides gras, les esters, les tensioactifs, les composés sulfurés et phosphorés, ainsi que les minéraux constituent la nutrition idéale pour de nombreuses cellules bactériennes et fongiques.

Une étude Nicole Lodders et Peter Kampher ont effectué une analyse approfondie de la croissance microbienne et de la biodiversité dans les fluides de travail des métaux miscibles à l'eau (fluides de synthèse mélangés à de l'eau avant utilisation à des concentrations allant généralement jusqu'à 2012%). Dix échantillons de fluide de travail des métaux et sept échantillons de préparation d'eau ont été testés pour la numération cellulaire totale (TCC) et les unités formant des colonies (UFC), et l'ADN a été analysé par séquençage génétique pour identifier les types de microorganismes présents jusqu'au niveau du genre.

Alors que les types et le nombre de microbes variaient selon les échantillons, différents genres 98 ont été détectés au total. Des pseudomonas ont été trouvés dans six des échantillons de FC, les genres dominants étant Leucobacter, Desemzia, à ces émotions et de Wautersiella. Sphingomona a été détecté à la fois dans les FCP et les échantillons d’eau. Mycobactéries, que l’on trouve couramment dans les FC, n’a été identifié que par Pcr en temps réel dans les échantillons de FUM et par isolement dans tous les échantillons de préparation d'eau, sauf un.

Plusieurs de ces microorganismes ont été liés à des problèmes respiratoires chez les travailleurs; les aérosols peuvent entraîner une pneumopathie d'hypersensibilité, une maladie pulmonaire chronique, une inflammation, des problèmes de peau et une irritation, et les microbes peuvent métaboliser des composants essentiels du fluide de travail des métaux, entraînant sa dégradation. En raison de ces problèmes, l’approche a toujours été de minimiser la croissance biologique en ajoutant des biocides et des fongicides. Une récente étude publié dans 2017, toutefois, a présenté un changement de paradigme en démontrant l’efficacité des filtres à microfilms par rapport aux filtres à eau.

L’étude, réalisée par Daniel Meyer, Marvin Redetzky et Ekkard Brinksmeier, de la Foundation Institute of Materials Science, ainsi que par l’Université de Brême et le MAPEX Center, a comparé les performances de lubrification de microfilms à base d’eau commerciaux contre des microfilms à base microbienne avec les microorganismes. Deux espèces de levure et trois espèces bactériennes ont été étudiées et les deux espèces de levure, Meyerozyma guilliermondii à ces émotions et de Saccharomyces cerevisiaeet une espèce bactérienne, Pseudomonas oleovorans, ont démontré un pouvoir lubrifiant identique ou supérieur à celui des filtres à mailles classiques. Cela a entraîné une réduction des frottements, une usure réduite des outils et une meilleure finition de surface, ce qui suggère qu'il pourrait être possible de remplacer les FCP traditionnels par des fluides à base microbienne. Selon les auteurs, l'utilisation de microbes vivants permettrait également de métaboliser les plus grosses cellules endommagées et les cellules mortes, ce qui créerait un système auto-régénérant qui pourrait survivre non seulement aux fluides de travail des métaux conventionnels, mais aussi aux nouvelles approches utilisant les nanoparticules.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, des approches et des outils innovants nous permettent d’approfondir nos connaissances sur les microorganismes et les écosystèmes microbiens. Visitez notre page de technologie pour voir comment notre ATP La technologie de test permet de quantifier rapidement la croissance microbienne totale dans l'eau, les fluides de travail des métaux et les dépôts, pour vous aider à évaluer instantanément la croissance n'importe où dans votre processus.

 


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