Warum sauberes Zerspanungskühlmittel entscheidend ist: 5 wesentliche Vorteile

Schmutziger Metallbearbeitungsfluid kann eine Reihe von Problemen für Ihren CNC-Zerspanungsbetrieb verursachen und Zerspaner schädigen – wenn nicht richtig gepflegt. Hier die Top-Gründe, Kühlmittel und Filter sauber und gewartet zu halten – mit Rat zum Management.

Die meisten Zerspaner würden zustimmen: Ein richtig gemischtes, hochwertiges Kühlschmiermittel riecht angenehm. Wird es nicht gewartet oder gereinigt, stinkt es nach einer Weile. Geben Sie ihm ein paar Wochen Vernachlässigung und der Montagmorgen-Gestank reicht, um selbst den olfaktorisch unbeeindrucktesten Zerspaner das Wochenende herbeisehnen zu lassen. Wenn der Nasenangriff nicht schlimm genug ist: Ranziges Kühlmittel ist auch hart für anderes – beginnend mit Ihrer Gesundheit – und kann Werkzeug- und Maschinenlebensdauer, Oberflächen und viele andere Schlüsselprozesse und -teile negativ beeinflussen.

Ein paar Punkte, die Sie beachten sollten, um Produktivität zu optimieren und das wichtigste Asset des Shops zu schützen: seine Mitarbeiter.

Zerspanungskühlmittel kann Hautausschlag und Dermatitis verursachen

Fairerweise: Selbst frisch gemischte Kühlschmierstoffe enthalten chemische Additive wie Biozide, Emulgatoren, Korrosionsinhibitoren, Antischaummittel u. a., die Hautreizungen, Ausschlag und Dermatitis verursachen können. Wird Kühlmittel vernachlässigt, können Konzentrationen dieser Chemikalien unsichere Bedingungen erreichen. Auch ein falsch gewarteter Maschinen-Sumpf wird zum perfekten Nährboden für Mikroben.

„Bei niedrigen Konzentrationen können Bakterien im Sumpf ungehindert wachsen und den pH-Wert des Kühlmittels senken und Rost verursachen“, sagt John Treese, Director of Global Training bei Master Fluid Solutions. „Niedrige Konzentration [Fluid] kann Bakterien wachsen lassen, die Hautprobleme einschließlich einfacher Schnitte und Kratzer verschlimmern. Hohe Konzentration fügt zu viel Chemie hinzu, die dasselbe tut.“

Abgesehen von üblen Gerüchen und Kühlmittelabbau können diese Mikroorganismen – kombiniert mit winzigen Hautabschürfungen – Infektionsrisiko beschleunigen. „Mikroabschürfungen“, wie sie in der Branche bekannt sind, entstehen, wenn extrem feine Späne und Schleifstaub in schmutzigem Kühlmittel residieren – nicht die großen Späne, die wir beim Schneiden fliegen sehen, erklärt Jim Brumgard, Application Engineer in Castrols Industrialsparte.

„Natürlich können große Späne Schnitte verursachen, aber die brauchen meist Erste Hilfe“, sagt Brumgard. „Hautabschürfungen passieren, wenn Kühlmittel auf die Haut spritzt und der Bediener das schmutzige Kühlmittel abwischt … Diese oft mikroskopischen Feinteile verursachen die Kratzer, wenn Tuch oder Lappen sie über die Haut wischt.“

Sie werden meist als gereizte Haut erkannt, aber passiert ist: Diese winzigen Schnitte ließen Kühlmittel durch gebrochene Haut noch mehr Reizung verursachen. Fazit: Schmutziges Kühlmittel wird abrasiv zur Haut und macht sie anfälliger für Reizung, so Brumgard.

Deshalb sollte Kühlmittel mit Respekt behandelt werden. Hände regelmäßig mit milder, nicht-abrasiver Seife waschen. Feuchtigkeitscreme als Schutzbarriere nutzen, die Absorption chemischer Additive verlangsamt. Dünne Nitrilhandschuhe tragen, wenn praktikabel (aber nie dicke Handschuhe an Maschinen). Kleidung sauber und trocken halten. Lösungsmittel zur Teile-Reinigung vermeiden – sie entfernen natürliche Hautöle, lassen sie ungeschützt.

Feine Nebel können das Atmungssystem schädigen

Weniger auffällig, aber das empfindliche Gewebe unserer Lunge ist noch anfälliger für Reizung als Haut. Besonders problematisch bei hohen Spindeldrehzahlen, wo feine Nebel entstehen und leicht eingeatmet werden. Leider werden negative Gesundheitseffekte durch Nebel oft erst Jahre später bemerkt. Niemand will im Job Gesichtsmaske tragen, aber wenn Ihre Drehmaschine oder Ihr Bearbeitungszentrum nicht mit richtig dimensioniertem, leistungsstarkem Luftreiniger und Nebelabscheider ausgestattet ist, wäre das eine ausgezeichnete Idee – auch bei routinemäßiger Kühlmittelwartung. Sauberes Kühlmittel mag gut riechen, aber das heißt nicht, Sie sollten es einatmen.

Gesundheitsprobleme geklärt, aber brauchen Sie direkten Rat zu Kühlmittelwartung und -entsorgung? Lesen Sie „4 Tipps zur Optimierung von Maschinenfluid-Wartung und Kühlmittelentsorgung“.

Sauber mit Zerspanungskühlmitteln – und sauber mit Ihrer Maschine

Als Regel: Wasserlösliche oder „mischbare“ Kühlschmierstoffe sind ziemlich alkalisch, pH ca. 8,6 oder höher. Das verhindert Korrosion an Metalloberflächen, hält Mikroorganismen in Schach und ist etwas hautfreundlicher. Es frisst aber Farbe und sogar Gummidichtungen, besonders an älteren Maschinen, nicht für moderne Kühlmittel ausgelegt. Um das zu minimieren: Ausrüstung vor Schichtende abwischen. Dichtungen und Abstreifer regelmäßig prüfen, bei Verschleiß ersetzen. Ölabscheider (Skimmer) an jeder Maschine installieren, um Fremdöl – Bakterien Lieblingsnahrung – zu entfernen.

„Fremdöl löst sich langsam im Kühlmittel auf, macht es mit der Zeit dicker und klebriger“, erklärt Treese. „Bakterien ernähren sich leicht von diesem emulgierten Fremdöl und greifen dann auch die Kühlmittelöle an. Richtige Konzentration zu halten ist auch schwerer, wenn der Sumpf voll Späne ist.“

Späne und Schlamm verdrängen Kühlmittel, Volumen ändert sich ständig. Sauberer Sumpf erleichtert Konzentrationskontrolle. pH wöchentlich mit Messgerät (bevorzugt) oder Teststreifen prüfen – fällt pH, wächst wahrscheinlich was Unangenehmes. Zeit für gründliche Maschinenreinigung und frisches Kühlmittel, idealerweise mit Sumpfdoktor (Sump Doc).

Schmutziges Kühlmittel schadet Maschinenlebensdauer und anderen Maschinenteilen

Kühlschmierstoffe liefern Schmierung und führen Hitze aus der Arbeitszone ab. Wenn Kühlmittel abbaut, werden Schwefel, Chlor und andere EP-Additive (Extremdruck) unwirksam. Das führt zu schlechter Werkzeug- und Maschinenlebensdauer sowie Problemen mit Genauigkeit und Teilequalität.

„Maschinenlebensdauer leidet, wenn Konzentration unter Herstellerminimum fällt und Rost an der Maschine verursachen kann“, sagt Treese. „Einfach nicht genug Chemie, um die Maschine zu schützen.“

„Maschinenleben leidet unter schmutzigem Kühlmittel: Wahre Aussage“, sagt Brumgard. „Fluid haftet an Werkstücken, aber auch an Spänen und Dreck – man muss Kühlmittel auf all diese Dinge überwachen.“

Aber mehr Schaden kann an der Maschine selbst – und an Filtern und Pumpen – entstehen.

„Der Dreck in Ihrem Kühlmittel ist abrasiv, kratzt Lack, und kratzt die Verglasung an Fenstern neuerer Maschinen mit Kabine um den Arbeitsbereich“, sagt Brumgard. „Das andere, was es verletzen und abnutzen kann: Pumpen, besonders Hochdruckpumpen – selbst mit Extrafiltration zum Pumpenverschleißschutz.“

Das heißt: Filterwechsel kostet, und sicherstellen, dass Filter gewechselt und nicht bypassed oder ignoriert wird, erklärt Brumgard. Manche denken, Filter entfernen – aber dann nutzt man teure Komponenten wirklich ab. Und bei Innenkühlungshaltern: Rotationskupplungsverschleiß beachten, um Leckage zu vermeiden, warnt Brumgard.

Besser: Sauberen Kühlmittelbetrieb pflegen. Wege: Neben Abschäumen und Filtration, Kühlmittelkonzentration wöchentlich mit Refraktometer prüfen, müdes Kühlmittel bei Bedarf mit richtig gemischtem Nachfüllfluid auffrischen. Ein Weg: Automatische Proportionier-Einheit auf dem Fass, Bediener wählt Prozentsatz, um Sumpf auf korrekte Konzentration zu bringen. Keine solche Einheit? Merksatz: OIL – „oil in last“ beim Mischen jedes Kühlmittels. Ihre Schneidwerkzeuge werden es danken.

Fluidwartung und -entsorgung sind wichtig für die Bilanz

Kühlmittel und Entsorgung sind notwendige Ausgaben. Zwar vergleichen sie nicht mit Kosten einer stillstehenden CNC-Maschine, aber Kühlmittellebensdauer zu maximieren ist sinnvoll. Shops mit paar Dutzend Maschinen könnten zentrales Kühlmittelsystem erwägen. Alternativ: Kühlmittelrecycling-Zentrum – wahrscheinlich beste Option, und Shop-Vac oder Sump Doc nutzen, um altes Kühlmittel zum Reservoir für Aufbereitung zu bringen.

Wieder: Wartung ist Schlüssel. Mantra: Ständig abschäumen, regelmäßig reinigen, religiös prüfen. Fluidkonzentrationen überwachen, nicht mehr Konzentrat als nötig, aber nicht knausern – Faustregel: 10 % guter Startpunkt für Allgemeinarbeit, schwierige Materialien wie Titan/Superlegierungen evtl. etwas höher, Aluminium schneidet meist mit magererem Mix am besten.

Aber Vorsicht, warnt Treese: „Empfiehlt ein Kühlmittelhersteller 10 % Konzentration im Sumpf, verdoppelt 20 % die Chemikalienmenge – es addiert nicht 10 % mehr Chemie, wie manche denken.“

Wasser ist auch wichtig – in Deionisierer oder Umkehrosmose investieren wo möglich, aber kein enthärtetes Wasser nutzen. Wie Goldilocks: Zerspanung profitiert von Kühlmitteln, die nicht zu weich, nicht zu hart, sondern just right sind.

Welche Herausforderungen haben Sie bei der Kühlmittelwartung?

Schmutzige Metallbearbeitungsfluide können Probleme für CNC-Zerspanung verursachen und Zerspaner schädigen, wenn nicht gepflegt.

Aber Kühlmittel und Filter sauber und gewartet zu halten, stellt Herausforderungen.

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