Die Wirkmechanismen mikrobiell basierter Kühlschmierstoffe
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M. Redetzky
Kurzfassung
Kühlschmierstoffe (KSS) sind ein meist unverzichtbarer Bestandteil in der metallbearbeitenden Fertigung. Die chemische Zusammensetzung sowie der Befall durch Mikroorganismen führen jedoch zu Limitationen bei deren Einsatz. Da bestimmte Zellbestandteile von Mikroorganismen Äquivalente zu konventionellen KSS-Bestandteilen darstellen, besteht die Möglichkeit diese gezielt als KSS-Ersatz zu nutzen. Aufgrund des Neuheitsgrades dieses Paradigmenwechsels sind die Wirkmechanismen mikrobiell basierter KSS noch völlig unbekannt. Durch die Kombination aus mikrobiologischen und tribologischen Untersuchungsmethoden konnten diese in den hier vorgestellten Arbeiten aufgedeckt werden. Es zeigte sich, dass ein rein physikalischer Wirkmechanismus für die Schmierfähigkeit inaktivierter Mikroorganismen verantwortlich ist, bei dem die Zellen der Mikroorganismen unbeschadet den Kontakt zwischen den Tribopartnern verhindern. Aus den hier gewonnenen Erkenntnissen ergaben sich zudem neue Ansätze für alternative KSS.
Abstract
Metalworking fluids (MWF) play an essential role in many machining applications. However, the chemical composition as well as the contamination with microorganisms are accompanied by limitations regarding their applicability. Due to the fact that different cell constituents and inclusions of bacteria, fungi and yeast are equivalent to conventional MWF components, the paradigm shift of intentionally using microorganisms as a substitute for conventional MWFs is possible. However, the paradigm shift is scientifically novel and the working mechanisms of such media are not known yet. In the present work, the working mechanisms were revealed by a combination of microbiological and tribological tests. It was shown that the functional performance of inactivated microbial cells results from a physical working mechanism, in which the cells prevent the metal-to-metal contact without being damaged. Furthermore, new approaches for alternative MWFs were revealed.
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