Kühlschmierstoffe (Cutting Fluids): Arten, Funktionen & Auswahl in der Zerspanung

In der Zerspanung sind Maschine, Werkzeug, Werkstoff – und Kühlschmierstoff (KSS) – die vier Säulen. KSS kühlt und schmiert. Bei niedriger Schnittgeschwindigkeit dominiert Schmierung (Reibungsminderung), bei hoher Geschwindigkeit Kühlung (Wärmeabfuhr). Auswahlkriterien: v_c, Werkstoff, Prozess, Güteanforderung, Werkzeugwerkstoff.

Hauptfunktionen

• Kühlung: Wärmeabfuhr aus Schneidzone (Werkzeug-Schneide / Span-Werkstück).
• Schmierung: Reibungsreduzierung an Schneide & Spanfläche → weniger Wärme, weniger Werkzeugverschleiß.
• Spanabfuhr: Druckbeaufschlagter Strahl spült Späne aus Arbeitsraum.

Anforderungen an einen guten KSS

1. Viskosität: Prozesabhängig; meist niedrigviskos für kontinuierliche Förderung.
2. Nicht korrosiv: Gegen Werkstück & Maschinenkomponenten. Mineralöl in Emulsion mindert Korrosion.
3. Ungiftig / Umweltverträglich: Hohe Einsatzmengen → Arbeitsschutz & Entsorgung relevant.
4. Gute Schmierfähigkeit: Tragfähiger Schmierfilm an Schneide/Span-Fläche.
5. Chemisch inert: Keine Reaktion mit Werkstoff/Maschine.
6. Hohe Wärmeleitfähigkeit, spez. Wärmekapazität, Wärmeübergangskoeffizient: Effektive Kühlung.

Klassifikation der Kühlschmierstoffe

1. Flüssige KSS (Liquid Cutting Fluids)

Wasserbasierte Emulsionen (Öl-in-Wasser) – Standard. Reines Wasser korrodiert & schmiert nicht. Mineralölzugabe → semisynthetisch/vollsynthetisch. Spezial: Petroleum, Motoröle für bestimmte Operationen.

2. Pastöse / Gelartige KSS (Semi-solid)

Gele, Pasten für Bohren, Gewindeschneiden, Reiben – wo Flüssigkeit nicht haftet. Teurer, aber sparsamer Verbrauch, keine Dauerzufuhr nötig.

3. Gasförmige KSS (Gaseous)

Druckluft – günstig, überall verfügbar. Kühlt gut (hohe therm. Leitfähigkeit), bläst Späne weg. Mit Flüssigkeit → Minimum Quantity Lubrication (MQL) / Aerosol.

4. Aerosole (MQL – Minimalmengenschmierung)

Feinster Nebel (Luft + Mikrotröpfchen KSS). Für Anwendungen, wo Flüssigkeit versagt. Gesundheitsrisiko (Einatmen) → Absaugung, Lüftung, PSA Pflicht!

Die richtige KSS-Wahl ist Prozessschlüssel: Werkzeugstandzeit, Oberflächenqualität, Prozessstabilität, Umwelt & Kosten. Fragen? Kommentieren. Teilen & abonnieren.