Warum ergänzende Brandschutzsysteme an CNC-Maschinen für Sicherheit und Anlagenschutz unverzichtbar sind

Zwar sind die meisten Dreh-, Schleif- und Fräsmaschinen auf Sicherheit ausgelegt, doch sie sind nicht fehlerfrei. Brände an CNC-Maschinen verursachen jährlich erhebliche Verluste an Menschenleben, Gesundheit und Eigentum. Auslöser können übermäßige Hitze, Werkzeugbruch, Programmierfehler, ein Absinken des Ölstands oder sonstige Anomalien sein. Bleiben solche Brände unentdeckt, breiten sie sich rasch aus und können weitere Anlagen oder sogar das gesamte Werk erfassen. Dagegen schützen frühzeitige Erkennung und sofortige Unterdrückung direkt am Entstehungsort Maschinen, Gebäude und Menschenleben.

Ölbasierte Kühlschmierstoffe: Ein notwendiges Übel

Paradoxerweise sind ölbasierte Kühlschmierstoffe die häufigste Brandursache beim Betrieb von CNC-Maschinen. Diese Fluide werden eingesetzt, um Werkzeugstandzeiten zu erhöhen, Reibung zu verringern, Zykluszeiten zu verkürzen und die Oberflächengüte zu verbessern. Doch sie sind hochentzündlich mit einem Flammpunkt von knapp 400 °F (ca. 204 °C). Wenn der Kühlschmierstoff die Wärme nicht gleichmäßig abführen kann oder ein Funke entzündet die Dämpfe, entsteht ein Brand. Selbst wenn der Kühlschmierstoff gerade nicht aktiv zirkuliert, lagern sich entzündliche Öldämpfe in der Umgebungsluft an und warten nur auf einen Funken für einen Flammenüberschlag. Solche Brände erfordern eine extrem schnelle Reaktion, da sie eine gesamte Fräsmaschine innerhalb weniger Minuten vollständig erfassen können. Deshalb ist die Installation eines ergänzenden Brandschutzsystems umso wichtiger.

Sprinkleranlagen reichen oft nicht aus

Die National Fire Protection Association (NFPA) schreibt vor, dass Werkstätten mit Decken-Sprinklern ausgestattet sein müssen, um Brände einzudämmen. Zwar sind diese sehr wirksam bei der Brandbekämpfung, doch sie verfolgen einen generalisierten Ansatz und versagen oft beim Schutz einzelner Maschinen oder des gesamten Gebäudes. In vielen Fällen brennen CNC-Maschinen bereits lichterloh, bevor die Sprinkleranlage überhaupt auslöst. Einmal außer Kontrolle geraten, können selbst die besten Sprinklersysteme den Brand nicht mehr löschen. Gleichzeitig wird das, was vom Feuer verschont blieb, durch das Löschwasser zerstört. Kurzum: Eine Lose-Lose-Situation. Daher müssen Sprinkleranlagen durch effektive ergänzende Brandschutzsysteme ergänzt werden, um wirksamer (und weniger schädlich) zu sein.

Chemische Brände erfordern spezielle Löschmittel

Feine Metallspäne – beispielsweise von Titan, Aluminium – können entzünden, wenn sie heiß genug werden. Oft entzünden sich zuerst die Kühlschmierstoffe (deren Flammpunkt weniger als halb so hoch liegt wie der des Metalls) und heizen die Metallspäne auf deren Zündtemperatur auf. Der resultierende Brand stellt eine ernste Gefahr dar, behindert die Bearbeitung und gefährdet die gesamte Werkstatt.

Solche Brände werden als Klasse-D-Brände eingestuft und sind weitaus schwerwiegender und zerstörerischer. Sie brennen bei extrem hohen Temperaturen und reagieren heftig auf Wasser und bestimmte Chemikalien. Verlässt man sich auf Sprinkler, verschlimmert sich die Lage nur.

Zwar sind Metallbrände statistisch seltener, da Metalle schwerer zu entzünden sind, doch ein einziger Vorfall kann verheerende Schäden, Verletzungen und Tod verursachen.

Ergänzende Brandschutzsysteme für CNC-Maschinen: Funktionsweise

Moderne Fräsmaschinen sind häufig mit werkseitigen Brandschutzsystemen ausgestattet. Bei Brandauslösung geben sie einen Strom aus sicheren, wirksamen Löschmitteln ab – Schaum, Trockenpulver, CO₂ oder Wasser. Einige Systeme nutzen auch Mittel wie 3M™ Novec™ 1230 oder FM-200™, die besonders effektiv gegen Maschinenbrände sind. Diese „Clean Agents“ hinterlassen keine Rückstände, lassen sich leicht beseitigen, sind elektrisch nicht leitend, ungiftig, nicht korrosiv, umweltfreundlich und beschädigen die Maschinen nicht.

Die Löschmittel werden als Gas schnell im Inneren der CNC-Maschine verteilt und erreichen virtuell alle Bereiche. Die schnelle Reaktion und die Wirksamkeit des Löschmittels schützen auch elektronische Bauteile und Schaltungen. Durch die gasförmige Ausbreitung werden selbst schwer zugängliche Stellen erfasst.

Mit einem solchen Sicherheitsmechanismus müssen Sie sich nicht mehr auf die Geistesgegenwart des Maschinenbedieners verlassen und sind auch bei unbeaufsichtigtem Betrieb („Lights-out“) geschützt.

Sollten Sie ein ergänzendes Brandschutzsystem in Ihrer CNC-Maschine installieren?

Die Antwort sollte mittlerweile ein klares Ja sein. Studien zeigen, dass über 40 % der Unternehmen, die durch einen größeren Brand stillgelegt werden, nie wieder öffnen. Und von denen, die es doch tun, scheitern etwa 25 % innerhalb der ersten zwei Jahre an den Folgen. Prävention ist also die beste cura in diesen Umgebungen.

Über den Autor: Peter Jacobs

Peter Jacobs ist Senior Director of Marketing bei CNC Masters. Er ist aktiv in Fertigungsprozesse eingebunden und teilt regelmäßig seine Einblicke in Blogs zu CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, Rapid Tooling, Spritzguss, Metallguss und Fertigung im Allgemeinen.