Perché la scelta dell’acqua è cruciale per la vita delle emulsioni

Nel cuore di ogni processo di lavorazione meccanica, c’è un elemento che spesso viene sottovalutato, nonostante costituisca la maggior parte della soluzione: l’acqua. Quando si parla di emulsioni e soluzioni lubrorefrigeranti, l’acqua non è solo un diluente: è l’ingrediente strategico che determina il successo o il fallimento dell’intero processo.

Perché è importante

L’acqua costituisce il 90-95% delle emulsioni e delle soluzioni lubrorefrigeranti e svolge un doppio ruolo fondamentale:

• Raffreddamento: assorbe il calore intenso che si genera tra l’utensile e il materiale lavorato.
• Trasporto: veicola la parte effettivamente lubrificante nell’area di lavoro.

Proprio per questa presenza preponderante, la scelta dell’acqua da utilizzare è un fattore di controllo essenziale.

Il concetto di acqua “buona” per le lavorazioni meccaniche non sempre coincide con quello alimentare. Ad esempio, acque da tavola troppo ricche di sali (e quindi troppo dure) non sarebbero l’ideale, così come acque troppo “leggere” non sarebbero indicate. Analizziamo il perché.

Il rischio dell’acqua molto dura

La durezza dell’acqua è data dal quantitativo di sali di calcio e magnesio disciolti. In un’emulsione, a causa dell’evaporazione che si crea per via delle alte temperature durante la lavorazione, si rende necessario un rabbocco continuo di acqua, per mantenere il livello delle vasche.

Il problema? I sali non evaporano e di conseguenza la loro concentrazione aumenta progressivamente; insieme ad essa aumenta anche la conducibilità. Ciò comporta una serie di fattori negativi per l’efficienza dell’impianto:

• Formazione di complessi di calcio che si depositeranno ovunque (come accade, per esempio, nelle lavatrici domestiche);
• Instabilità e proliferazione batterica. Una maggiore conducibilità può causare la formazione di creme superficiali e morchie. All’interno di esse è molto facile che proliferino batteri anaerobici, che nel loro processo metabolico liberano sostanze acide compromettendo stabilità dell’emulsione;
• Aumento dei fenomeni corrosivi;
• Riduzione della vita utile dell’emulsione con conseguente aumento dei costi.

I problemi dell’acqua troppo leggera

Se l’eccesso di sali è dannoso, anche l’assenza totale non è raccomandata. I tensioattivi utilizzati nelle emulsioni, necessari alla formazione della stessa o alla solubilizzazione dei sali, hanno bisogno di una piccola quantità di ioni (calcio, sodio, magnesio) per funzionare correttamente.

La mancanza di questi ioni comporterebbe un problema visibile e costoso: la formazione di schiuma. Quest’ultima causerebbe due problemi principali:

• Fuoriuscita di emulsione dalle vasche;
• Mancato trasporto della parte lubrificante verso l’area di contatto utensile/materiale, causando usura dell’utensile e una finitura superficiale scadente del pezzo.

La soluzione

Come abbiamo potuto constatare, nessuno dei due estremi rappresenta una soluzione accettabile per la gestione dell’emulsione: l’ideale sarebbe utilizzare un’acqua con una durezza medio-bassa (4-12°F). Tuttavia, in molte aree del centro-sud Italia l’acqua potabile o di pozzo presenta spesso una durezza medio-alta (15-40°F).

La soluzione, in questi casi, è la parziale demineralizzazione dell’acqua attraverso sistemi come l’osmosi inversa o la deionizzazione, per portarla nel range ottimale.

Fattori di rischio aggiuntivi

Oltre alla durezza, però, l’attenzione deve ricadere su altri tre fattori presenti nell’acqua:

• Cloruri: spesso aggiunti per la potabilizzazione dell’acqua, livelli superiori a 150-200ppm nelle emulsioni possono causare fenomeni corrosivi, ossidativi e splitting (separazione delle creme superficiali);
• Batteri: l’acqua utilizzata (in particolare quella di pozzo e, in misura minore, la potabile) è talvolta veicolo di questi ultimi. Una volta nell’emulsione, i batteri trovano un “ambiente ideale” per nutrirsi e riprodursi, nonostante gli agenti battericidi e i sistemi tampone presenti nel lubrorefrigerante. La loro proliferazione eccessiva sviluppa acidi che compromettono la stabilità dell’emulsione, generano odori sgradevoli e possono persino portare alla formazione di ceppi pericolosi per la salute dell’operatore;
• Funghi: Non hanno un effetto diretto sulla chimica dell’emulsione, ma le loro colonie filamentose possono intasare tubazioni e ugelli di spruzzo, compromettendo il corretto apporto di lubrificante e la capacità di raffreddare.

Conclusioni

L’affidabilità del vostro processo di lavorazione inizia molto prima della scelta del lubrificante: è un atto strategico che coinvolge la qualità dell’acqua.

Proprio perché i lubrorefrigeranti hanno sensibilità diverse verso la durezza, e i fenomeni di contaminazione sono continui, è fondamentale lavorare con un partner che conosca a fondo queste dinamiche: la nostra esperienza non si limita alla semplice fornitura del prodotto, ma si estende a un monitoraggio periodico e meticoloso dello stato delle vostre emulsioni.

Attraverso l’analisi approfondita dei lubrificanti, dell’acqua e di tutti gli elementi che possono influire sul processo, possiamo garantirvi la massima durata, l’efficienza e il successo della vostra produzione.