Das richtige wasserbasierte Kühlschmiermittel für die Maschinen-Schmierung wählen: Ein praktischer Leitfaden

Unsicher, ob wasserbasierte Kühlschmierstoffe für Ihren Betrieb geeignet sind? Tauchen Sie ein in unseren Primer zu Flüssigkeitskühlmitteln.

Wer nach einem langen Tag an der Werkzeugmaschine nach schwefelhaltigem Öl riecht, ist dankbar für die Entwicklung wasserbasierter Schneidflüssigkeiten. Doch sind sie so effektiv wie sogenannte „reine“ Öle? Und angesichts der Vielzahl an Kühlmitteloptionen heute – wie wissen Sie, dass Sie das richtige haben und es für Ihre spezifische Anwendung korrekt gemischt ist? Dieser Artikel bietet Orientierung zu diesen Fragen, beginnend mit einem Überblick, worauf Sie bei wasserbasierten Schneidflüssigkeiten achten sollten.

Die meisten Schweizer Drehautomaten nutzen nach wie vor Reinschmieröl, ebenso wie Zahnradhobelmaschinen, Stoßmaschinen und Honmaschinen, Tieflochbohrmaschinen und andere anspruchsvolle Zerspanungsoperationen. Aber praktisch alle modernen CNC-Bearbeitungszentren und Drehmaschinen sind heute für wasserbasierte Flüssigkeiten ausgelegt – und das aus gutem Grund: Ordnungsgemäß gewartetes Kühlmittel ist weitaus angenehmer in der Handhabung. Es leitet auch Wärme besser ab als Öl, besonders bei der Bearbeitung von Aluminium und anderen Nichteisenlegierungen, und ist in den meisten Fällen ebenso effektiv als Schmiermittel.

Maschinenschmierung und Kühlmittelarten: Lösliche Öle, synthetische und halbsynthetische Flüssigkeiten

Je nach Ölgehalt vor der Verdünnung werden Kühlmittel in drei, sich manchmal überlappende Kategorien eingeteilt: lösliche Öle, synthetische und halbsynthetische Flüssigkeiten.

Lösliche Öle

Die häufigsten wasserlöslichen Schneidflüssigkeiten. Lösliche Öle (auch emulgierbare Schneidflüssigkeiten genannt) enthalten typischerweise 50 Prozent Öl vor der Verdünnung. Mit Wasser gemischt bilden sie eine milchige Emulsion, die sich hervorragend für die Allgemeinbearbeitung eignet. Sie neigen jedoch zum „Montagsmorgen-Gestank“ – einem üblen Geruch durch mikrobiologisches Wachstum von Pilzen und Bakterien, die sich im Kühlmitteltank ausbreiten können, wenn er nicht ordnungsgemäß gewartet wird.

Synthetische Flüssigkeiten

Wie der Name vermuten lässt, enthalten Synthetika kein Öl, sondern nutzen verschiedene Polymere und chemische Verbindungen, um die natürliche Schmierfähigkeit von Öl nachzubilden. Sie weisen Fremdöl ab, sind daher die saubersten aller Schneidflüssigkeiten, aber oft am wenigsten schmierend. Sie werden häufig beim Schleifen eingesetzt, doch Befürworter behaupten, Synthetika ließen sich für nahezu jede Metallbearbeitung anpassen.

Halbsynthetische Flüssigkeiten

Ein Best-of-both-worlds-Ansatz: Halbsynthetika enthalten weniger Öl als emulgierbare Flüssigkeiten und sind daher „weniger stinkend“, behalten aber viele der gleichen Schmiereigenschaften bei, was sie für ein breiteres Aufgabenspektrum geeignet macht als reine Synthetika.

Maschinenschmierung mit wasserbasierten Flüssigkeiten: Additive, Mischen und das richtige Wasser

Viele öbasierte Flüssigkeiten wurden durch Pflanzenöle und wasserlösliche Schneidflüssigkeiten ersetzt. Alle Kühlmittel enthalten jedoch Additive, die die Schmierfähigkeit erhöhen, Rost und (meist) Bakterienwachstum hemmen oder Schaumbildung reduzieren. Additive reagieren während der Bearbeitung günstig und sorgen für zusätzliche Schmierung im Schnitt. Zu den wichtigsten gehören „Extreme Pressure“-Additive (EP), darunter Chlor, Schwefel und Phosphor.

Welchen Flüssigkeitspfad Sie auch wählen – befolzen Sie die Mischempfehlungen des Herstellers, denn mehr Kühlmittel ist definitiv nicht besser. Das Wasser selbst – es macht etwa 90 Prozent jeder Schneidflüssigkeit aus – ist ebenfalls entscheidend. Wenn Sie Ihr Leitungswasser nicht trinken würden, sollte es Ihre Maschine auch nicht. Investieren Sie in eine Umkehrosmoseanlage sowie in eine Enthärtungsanlage, falls Härte ein Problem ist. Installieren Sie zudem einen Fremdölabscheider an jeder Werkzeugmaschine und nutzen Sie ein Refraktometer, um die Flüssigkeitskonzentration regelmäßig im Auge zu behalten.

Anwendung wasserbasierter Flüssigkeiten und HPC beim Schneiden

Die Art der Kühlmittelzufuhr ist fast so wichtig wie die Wahl des Kühlmittels selbst – in manchen Fällen sogar noch wichtiger. Fast alle CNC-Drehmaschinen und die meisten Bearbeitungszentren verfügen über eine Innenkühlmittelzufuhr (through-the-tool) – nutzen Sie sie, auch wenn dies Investitionen in neue Werkzeughalter und Fräskörper erfordert.

Und wenn Ihre Maschine Hochdruckkühlmittel (HPC) unterstützt, investieren Sie in ein System und lassen Sie es pumpen. HPC verbessert die Standzeit, ermöglicht höhere Vorschübe und Schnittgeschwindigkeiten und beseitigt weitgehend Späneprobleme – es sei denn, Sie bearbeiten den ganzen Tag leichtes Material wie Messing oder 12L14-Stahl, dann tun Sie Ihrem Betrieb ohne HPC einen Gefallen. Pumpendrücke von 1.000 psi sind üblich, aber sogar einige hundert psi sind besser als der mäßige Druck, der bei den meisten Werkzeugmaschinen serienmäßig verbaut ist.

Viele Maschinenbediener bemerken eine längere Werkzeugstandzeit nach dem Wechsel des Kühlschmierstoffs. Dafür gibt es einen Grund: Saubere Flüssigkeit ist frei von mikroskopischen Metall- und Schmutzpartikeln, die den Werkzeugverschleiß erhöhen. Und obwohl Sie Kühlschmierstoff nicht jede Woche wechseln können, können Sie ihn filtern – was fast genauso effektiv ist.

Synthetika mögen eine höhere Investition erfordern als lösliche Flüssigkeiten, aber der Preis sollte nicht der entscheidende Faktor sein. Das Wichtigste bei Schneidflüssigkeiten ist: Wenn die Produktivität wegen des falschen Kühlmittels leidet, ist möglicherweise eine neue Strategie nötig. Investieren Sie in das, was den Maschinendurchsatz optimiert. Wie immer sollten Flüssigkeiten sauber und gut gewartet werden – Sie brauchen also auch eine qualitativ hochwertige Sumpfpumpe.

Nutzt Ihr Betrieb wasserbasierte Schneidflüssigkeiten? Teilen Sie Ihre Best Practices.