Lubrifiant soluble, quand l’eau change d’humeur

Le lubrifiant soluble réfrigérant est composé de 90 à 95 % d’eau. Même s’il est possible de caractériser cet acteur majeur, quelle que soit sa provenance, la qualité et la composition de l’eau distribuée varient tout au long de l’année. Ces fluctuations modifient les propriétés de l’émulsion et impactent l’environnement de production. Spécialiste de la lubrification, Sébastien Doberva assure la formation des utilisateurs de produits Blaser Swisslube. Il dresse le portrait de l’eau et son interaction avec le concentré soluble.

De quelle eau avons nous besoin ?

En général, l’eau du robinet, couramment utilisée dans les ateliers pour composer une soluble, offre un support biocompatible pour l’homme. Pour autant, sa composition doit être prise en compte par le fournisseur de lubrifiant : dureté de l’eau, présence de chlorure, sulfate, nitrate, nitrite… Pour sélectionner le concentré qui est le plus adapté, le spécialiste doit s’assurer d’une parfaite compatibilité entre l’eau disponible, les éléments qui composent le concentré et les moyens de production.

Dans certains cas, il est nécessaire d’appliquer un traitement systématique à l’eau avant de la mettre en émulsion avec le lubrifiant soluble. Les principes les plus souvent utilisés sont : l’adoucisseur, qui élimine le calcaire, et la déminéralisation (osmose) qui, en plus d’éliminer le calcaire, enlève tous les sels de l’eau.

L’origine des variations de la qualité de l’eau avant émulsion

Même si l’eau est de plus en plus contrôlée par ceux qui en assurent la distribution, leurs critères de potabilité conforme ne visent pas les mêmes objectifs que ceux recherchés pour maintenir les propriétés d’une émulsion dédiée à la lubrification de coupe. En fonction de la saison et des besoins, un distributeur d’eau disposera d’eaux provenant d’origines différentes : eau douce issue de la fonte des neiges, eaux de rivière, de nappes ou de lac… La mutualisation des approvisionnements est également croisée avec divers traitements de minéralisation, de chloration, etc.

En l’espace de quelques semaines la composition de l’eau peut varier et sa dureté augmenter de 12 à 36°Fh en restant dans l’intervalle de potabilité autorisé ! Avec bon nombre d’émulsions, il est probable de voir la formation de mousse dès que la charge de calcaire diminue significativement et que la dureté devient inférieure à 20°Fh !

Les conséquences d’un déséquilibre de l’émulsion

Pour ces diverses raisons, la qualité de l’eau va subir dans le temps des fluctuations qui impacteront les propriétés du soluble si celle-ci n’est pas adaptée, correctement utilisée et entretenue. Évoquons tout de suite les conséquences d’un déséquilibre suffisamment prononcé de ce composé et ce qui doit susciter une action corrective ou un changement radical :

• La présence de mousse : la charge de calcaire a diminué, le seuil d’une eau douce est dépassé < 20°Fh.
• La formation de taches blanches dans la machine et sur les pièces est signe de dépôts de calcaire : La technologie du lubrifiant soluble n’est plus adaptée au contexte de production. En effet, certains solubles de par leur conception associent le calcaire à la gouttelette d’émulsion et d’autres laissent le calcaire à l’état libre.
• La Ferro-corrosion sur machines et pièces et/ou l’apparition de taches sur les non ferreux indique une saturation de la charge en sels et chlorure…
• L’instabilité de l’émulsion, problèmes d’odeurs, séparation de concentré : l’émulgateur (agent liant le concentré à l’eau) stresse, sature ou est en conflit avec la nature des sels, des huiles de glissières ou hydrauliques.
• Les difficultés pour séparer les huiles étrangères et la diminution des propriétés mouillante et lavante de l’émulsion témoignent aussi d’une saturation de l’émulgateur. Pour compenser cette baisse de capacité, une augmentation des taux de concentration habituel génère une surconsommation sans résoudre durablement le problème.
• L’apparition de problèmes de santé liés directement à l’eau est souvent une question d’équilibre initial qui est rompu par une augmentation du taux de nitrites et/ou de nitrates. Le sujet est à prendre au sérieux. Des analyses et le diagnostic d’un spécialiste sont à privilégier.

D’une application à l’autre

Rappelons qu’il n’existe pas de lubrifiant idéal, une nouvelle machine, de nouveaux outils ou matériaux peuvent mettre en évidence les limites d’un lubrifiant soluble dans un contexte qui ne lui est pas prédestiné. Sur un même site, la même eau et le même soluble peuvent générer des comportements bien différents parce que les conditions d’utilisation diffèrent.

C’est le cas lorsqu’une machine nouvelle est installée. Sa mission : le travail en 3X8 avec des déplacements, des vitesses de broches toujours plus rapides, un arrosage haute pression par le centre de l’outil … mais le volume du bac est resté trop exigu. La surexploitation du soluble va générer un stress permanent ! L’évaporation d’eau induite par des usinages à fort débit ou des grandes vitesses de rotation sont souvent insuffisamment prises en compte. Les sels et les boues qui sont des solides restent dans le bac machine et s’accumulent. A chaque ajout d’eau, le taux de concentration en sel augmente…

Les modalités de prévention : Mieux vaut prévenir que guérir

Les risques d’altération de l’émulsion sont, la plupart du temps, aisément mesurables. Avec un contrôle régulier de l’émulsion à l’aide de bandelettes étalonnées, il est facile de mesurer le pH ou la présence de nitrites.

L’accompagnement par un conseiller externe et la formation du personnel sont des mesures nécessaires pour assurer la sécurité et la sérénité de l’atelier. Pour éviter les arrêts en production et payer la destruction d’émulsions usagées, la société Blaser Swisslube préconise, chaque fois que c’est possible, le principe de recycler au lieu d’éliminer.

Dans leur mission d’accompagnement, les conseillers effectuent le suivi des bains chez leurs clients. Si besoin, ils ordonnent des analyses gratuites en laboratoire permettant la détection de composants indésirables. Cette analyse prédictive permet d’adopter les dispositions afin d’entretenir ou retrouver l’équilibre naturel de l’émulsion. Il est courant qu’un lubrifiant de qualité, disposant d’un contexte d’usinage et de maintenance favorable, ait une longévité supérieure à 5 années sans nécessité de remplacement définitif. C’est donc une économie substantielle !

Le conseil du spécialiste

Plutôt que d’engager des traitements continus qui nécessitent du matériel et génèrent automatiquement un coût et des contraintes, il est nettement préférable d’utiliser un Outil Liquide de qualité. Ceci a été démontré maintes fois au niveau économique, technique et qualité d’usinage. Les propriétés d’un Outil Liquide bien conçu et correspondant au contexte de production, doivent lui permettre de s’adapter à des eaux de différentes qualités et aux fluctuations de pH ou d’indice de concentration. C’est ce qui caractérise la plupart des produits de la gamme Blaser. Le plus récent, Vasco 6000, se distingue tout particulièrement par son potentiel de productivité, d’adaptabilité à la fluctuation de la qualité de l’eau et de résistance au stress. Sa formulation comporte une base d’ester de synthèse végétal qui diminue les efforts de frottement au moment de la coupe et améliore sensiblement la durée de vie des outils et les temps d’usinage… Son odeur est totalement neutre. La composition du lubrifiant soluble sans bactéricide est dans la ligne des engagements de Blaser Swisslube : respectueuse de l’homme et de l’environnement, adaptée à la prévention en matière d’allergie, tout en étant économiquement source de profits.

Retrouvez ici l’article paru dans le numéro 262 du magazine Ledécolletage.