Warum Kühlschmierstoffe für den Bearbeitungserfolg entscheidend sind: Werkzeugstandzeit, Oberflächenqualität & Effizienz

Kühlschmierstoffe sind ein wesentlicher Bestandteil der Bearbeitung – Schleifen, Fräsen, Drehen. Sie verlängern die Werkzeugstandzeit und verbessern die Oberflächenqualität der bearbeiteten Teile. Das Verständnis der Rolle und Typen von Kühlschmierstoffen hilft Ihnen, den passenden Kühlschmierstoff für Ihre Maschine und Anwendung auszuwählen. Durch die richtige Aufrechterhaltung der Konzentration verlängern Sie nicht nur die Lebensdauer des Kühlschmierstoffs, sondern auch die Ihrer Werkzeuge und Maschinen.

Welche Rolle spielen Kühlschmierstoffe?

Die kritischen Funktionen von Kühlschmierstoff im Bearbeitungsprozess umfassen:

• Reduzieren und Abführen der Wärmeanhäufung in der Schneidzone und am Werkstück
• Schmierung zur Reibungsminderung zwischen Werkzeug und Spanabfuhr
• Abspülen von Spänen und kleinen Schleifpartikeln aus dem Arbeitsbereich
• Korrosionsschutz

Art der Bearbeitung und bearbeitete Materialien bestimmen den Kühlschmierstofftyp und das benötigte Gleichgewicht aus Kühlung und Schmierung. Durch Veränderung des Mischverhältnisses oder der Konzentration erhalten Sie ein anderes Kühl-/Schmierverhältnis. Ein magerer Mix bietet bessere Kühlung, ein konzentrierterer Mix mehr Schmierung.

Arten von Kühlschmierstoffen

Kühlschmierstoffe lassen sich in vier Hauptkategorien mit verschiedenen Formulierungen einteilen. Die Auswahl sollte auf der Gesamtleistung basieren, zentriert um Ihre Bearbeitungsanwendung und verwendeten Materialien.

Lösliche Öle (Soluble Oils): Die häufigsten wasserlöslichen Schneidflüssigkeiten, gut für allgemeine Bearbeitung. Nachteil: Anfällig für mikrobiologisches Wachstum (Pilze, Bakterien), wenn der Kühlschmierstoffsumpf nicht korrekt gewartet wird.

Synthetische Fluide: Diese Fluide sind die saubersten aller Schneidflüssigkeiten, da sie kein Mineralöl enthalten und Fremdöl abweisen. Sie bieten jedoch die geringste Schmierung.

Halbsynthetische Fluide: Gelten als „Best of both worlds“: weniger Öl als Emulsionen, weniger Geruch, behalten viel Schmierung. Damit für ein breiteres Bearbeitungsspektrum einsetzbar.

Reine Öle (Straight Oils): Nicht wassermischbar, Basis aus Mineral- oder Petroleumöl mit Schmierstoffen wie Pflanzenölen, Fetten, Estern. Beste Schmierung, aber schlechteste Kühleigenschaften.

Wie Maschinenkühlschmiersysteme funktionieren

Während der Bearbeitung flutet die Kühlschmierstoffmischung den Arbeitsbereich, spült Späne und Partikel weg. Der Kühlschmierstoff sammelt sich in einem Sumpf am Maschinenboden. Er wird aus dem Sumpf gepumpt und in den Arbeitsbereich zurückgeführt.

Sowohl zentrale als auch Einzelmaschinensysteme müssen überwacht, gewartet und justiert werden. Leider nutzen kleine Kühlschmiersysteme oft weniger effektive Geräte für Filtration und Ölabscheidung als Zentralsysteme. Kleine Systeme unterliegen auch schnelleren Änderungen und größeren Schwankungen der Konzentration. Daher muss der Kühlschmierstoff in kleinen Systemen toleranter gegenüber Verunreinigungen durch Metallspäne, Fremdöle und andere Materialien sein. Nicht nur der Kühlschmierstofftyp, sondern auch das richtige Management wird noch kritischer.

Kühlschmierstoffkonzentration

Werden angemessene Konzentrationsniveaus nicht gehalten, können mehrere Probleme auftreten. Das häufigste Problem ist zu niedrige Konzentration. Liegt die Konzentration unter dem Mindestverhältnis des Lieferanten, besteht das Risiko von:

• Maschinen- und Werkstückkorrosion
• Verkürzter Werkzeugstandzeit
• Bakterienwachstum

Ist die Konzentration zu hoch, resultiert dies in:

• Schlechterer Wärmeübergang
• Schaumbildung
• Verringerte Schmierung
• Verschwendetes Konzentrat
• Rückstandsbildung, die Werkzeugstandzeit verkürzt
• Verfärbung von Maschine und Werkstücken
• Toxizität (Hautreizungen)

Zu Beginn jedes Tages sollte der Kühlschmierstoff geprüft werden, um ein akzeptables Konzentrationsniveau zu halten. Handrefraktometer eignen sich hervorragend zur Kontrolle der Konzentration von Schneid- und Schleifflüssigkeiten für die tägliche Kontrolle. Konzentrationen können sich täglich um 5–20 % durch Verdunstung, Spritzer, Vernebelung und Schleppverluste ändern. Ein tägliches Protokoll der Konzentrationswerte pro Maschine gibt Aufschluss über die Systemfunktion und tägliche Schwankungen.

Durch die Wahl des richtigen Kühlschmierstoffs für Maschinentyp und bearbeitete Metalle sowie die Aufrechterhaltung der Konzentration verlängern Sie die Lebensdauer von Kühlschmierstoff, Werkzeugen und Maschine.