Die Welt der Metallbearbeitung ist vielfältig, und genau deshalb ist die Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffs von entscheidender Bedeutung. Jeder Bearbeitungsprozess hat seine eigenen Anforderungen und Herausforderungen, und der falsche Kühlschmierstoff kann zu ineffizienten Prozessen, Werkzeugverschleiß und Qualitätsproblemen führen. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Auswahl des optimalen Kühlschmierstoffs für spezifische Anwendungen und beleuchten exemplarisch verschiedene Anforderungsprofile.

Allgemeine Anforderungen an Kühlschmierstoffe

Bevor wir in die spezifischen Anwendungen eintauchen, ist es wichtig, einige allgemeine Anforderungen an Kühlschmierstoffe zu verstehen:

Schmieren: Kühlschmierstoffe sollten eine ausreichende Schmierung bieten, um den Verschleiß von Werkzeugen und Maschinen zu reduzieren.
Sie dient dazu, die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück zu minimieren und so die Wärmebildung bei der Zerspanung zu verringern. Durch die Bildung eines schützenden Schmierfilms wird sichergestellt, dass bewegliche Teile reibungslos interagieren und die Lebensdauer von Werkzeugen verlängert wird, sowie die Oberflächengüte des bearbeiteten Materials erhalten bleibt. Eine effektive Schmierung trägt nicht nur zur Leistungsfähigkeit der Maschine bei, sondern verhindert auch das Festsetzen von Spänen und verbessert die Präzision des Bearbeitungsprozesses.

Kühlen: Auch eine optimale Schmierung verhindert die Bildung von Reibungswärme nicht vollständig. Deise Wärme effektiv muss effektiv abgeführt werden, um die Temperatur während des Bearbeitungsprozesses zu kontrollieren.
Die Kühlung ist eine grundlegende und entscheidende Funktion von Kühlschmierstoffen in industriellen Bearbeitungsprozessen. Während des Zerspanungsvorgangs, wie dem Schneiden, Bohren oder Fräsen, wird durch mechanische Bearbeitung und Reibung Wärme erzeugt. Diese Wärme kann zu einer Vielzahl von Problemen führen, darunter Werkzeugverschleiß, Verformung des Werkstücks und Qualitätsminderung. Kühlschmierstoffe werden gezielt eingesetzt, um diese Hitze abzuführen und die Bearbeitungsumgebung auf einer angemessenen Temperatur zu halten. Durch eine effektive Kühlung werden nicht nur die Werkzeuge und das Werkstück geschützt, sondern auch die Präzision des Bearbeitungsprozesses sowie die Lebensdauer der Maschine erhalten. Die Kühlung ist somit ein Schlüsselaspekt für die Sicherstellung von Qualität, Effizienz und Langlebigkeit in der Metallbearbeitung

Spülen: Kühlschmierstoffe sollten Fremdpartikel und Späne aus dem Bearbeitungsbereich entfernen, um die Qualität des Endprodukts zu gewährleisten.
Späne im Bearbeitungsbereich können zwischen Werkzeug und Werkstück gelangen und so die Oberflächenqualität des Werkstücks verschlechtern, den Werkzeugverschleiß deutlich erhöhen und zu Werkzeugbrüchen führen.

Korrosionsschutz: Sie müssen die Metallteile vor Korrosion schützen, um die Lebensdauer von Werkzeugen und Maschinen zu verlängern.
In industriellen Bearbeitungsprozessen, bei denen Wasser als Bestandteil des Kühlschmierstoffs verwendet wird, können Metallteile durch Feuchtigkeit und chemische Reaktionen gefährdet sein. Korrosion kann nicht nur die Lebensdauer von Werkzeugen und Maschinen verkürzen, sondern auch zu Qualitätsminderung der bearbeiteten Teile führen.

Materialverträglichkeit: Die Materialverträglichkeit ist eine wichtige Aufgabe von Kühlschmierstoffen, die oft übersehen wird. Kühlschmierstoffe kommen in Kontakt mit einer Vielzahl von Materialien, darunter verschiedene Metalle, Kunststoffe und Dichtungsmaterialien. Eine gute Materialverträglichkeit gewährleistet, dass der Kühlschmierstoff keine schädlichen chemischen Reaktionen oder Korrosion auf den Oberflächen der verwendeten Materialien verursacht. Ein unzureichender Schutz kann zu Beschädigungen von Maschinenkomponenten und Dichtungen führen, was zu Leckagen und vorzeitigem Verschleiß führt. Die richtige Auswahl von Kühlschmierstoffen, die mit den verwendeten Materialien kompatibel sind, ist entscheidend, um die Langlebigkeit der Ausrüstung zu gewährleisten und kostspielige Reparaturen zu vermeiden.

Viele Parameter haben Einfluss auf das Anforderungsprofil an den Kühlschmierstoff

Die Berücksichtigung einer Vielzahl von Parametern ist entscheidend bei der Auswahl des geeigneten Kühlschmierstoffs. Diese Parameter spiegeln die Komplexität der Anforderungen unterschiedlicher Bearbeitungsprozesse wider. Die sorgfältige Analyse und Abstimmung dieser Parameter ermöglicht es, den richtigen Kühlschmierstoff auszuwählen, der den individuellen Anforderungen gerecht wird und somit zu einer gesteigerten Effizienz, Qualität und Wirtschaftlichkeit der Bearbeitungsprozesse beiträgt.

• Anlagentechnik
• Bearbeitungsprozess
• Schnittgeschwindigkeit
• Werkstoff
• Nachgelagerte Prozesse
• Wasserqualität
• Qualitätsanforderungen
• Umweltaspekte
• Gesundheit und Sicherheit
• Wartungsintervalle

Kühlschmierstoffe für verschiedene Anwendungen

In der Regel ist die Entscheidung, ob nicht wassermischbare oder wassermischbare Kühlschmierstoffe verwendet werden, durch die Konstruktion der Werkzeugmaschinen und der peripheren Anlagen(z.B. Filteranlagen) bereits vorgegeben.

Schleifen

Schleifprozesse erfordern feine Toleranzen und eine hervorragende Oberflächengüte. Besonders wichtig ist es die Schleifscheibe von Schleifabrieb zu befreien um ein Zusetzen zu verhindern. Daher liegt der Fokus auf exzellente Spülwirkung und und Korrosionsschutz. Eine Überschmierung sollte unbedingt vermieden werden. Da beim Schleifen viel Luft in den Kühlschmierstoff gelangt sollte der Kühlschmierstoff ein gutes Schaumverhalten besitzen. Feindisperse Emulsionen oder, oft bevorzugt, synthetische KSS-Lösungen bzw. niedrigviskose Schleiföle sind eine gute Wahl.

Drehen / Fräsen

Beim Drehen und Fräsen werden hohe Schnittgeschwindigkeiten erreicht. Hier sind Kühlschmierstoffe gefragt, die eine gute Schmierwirkung bieten und gleichzeitig die entstehende Wärme abführen können. Emulsionen, die aus Öl und Wasser bestehen, sind oft eine gute Wahl, da sie eine ausgewogene Kombination aus Schmierung und Kühlung bieten.

Bohren

Bohrprozesse erzeugen viele Späne, und daher ist eine gute Späneabfuhr wichtig. Kühlschmierstoffe mit hoher Schmierwirkung und ausgezeichneter Späneabfuhr sind hier notwendig. Durch gezielte Additivierung, z.B. Schwefel, lässt sich zudem der Spanbruch positiv beeinflussen. Eine besondere Herausforderung an Werkzeuge und Kühlschmierstoffe stellen Tieflochbohroperationen dar.

Gewindeformen

Für schwere Bearbeitungsaufgaben, wie beispielsweise das Formen von Gewinden, sind Kühlschmierstoffe mit hoher Viskosität und Druckfestigkeit erforderlich, um die extremen Belastungen zu bewältigen.

Kühlschmierstoffe für verschiedene Materialien

Achten Sie darauf, dass der Kühlschmierstoff für Ihr Materialspektrum kompatibel ist. Verschiedene Materialien haben ein anderes Anforderungsprofil an den Kühlschmierstoff. So erfordert beispielsweise Grauguss einen hervorragenden und schnellen Korrosionsschutz und gute Spüleigenschaften bei der Bearbeitung. Schmierung ist bei Grauguss eher von untergeordneter Rolle. Dahingegen erfordern z.B. einige Aluminiumlegierungen grobdisperse Emulsionen, gute Schmiereigenschaften und reagieren teilweise mit Fleckenbildung bei KSS mit bestimmten Inhaltsstoffen. Folgende Parameter haben unter anderem Einfluss auf das Anforderungsprofil:

• Härte
• Sprödigkeit
• Reaktivität
• Thermische Ausdehnung
• Toxizität

Anforderungsprofile individuell bestimmen

Anforderungsprofile individuell zu bestimmen, ist ein kritischer Schritt bei der Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffs. Kein Bearbeitungsprozess gleicht dem anderen, und daher ist eine maßgeschneiderte Herangehensweise unerlässlich. Verschiedene Faktoren wie der Materialtyp, die Art der Bearbeitung, die Geschwindigkeit, die Werkzeuggeometrie und die Umgebungsbedingungen spielen eine Rolle bei der Bestimmung der optimalen Kühlschmierstofflösung. Während ein Hochgeschwindigkeitsfräsprozess eine Kombination aus guter Schmierung und effizienter Kühlung erfordert, mag ein Präzisionsschleifprozess auf Schleiföle setzen, um die Oberflächenqualität zu optimieren. Die enge Zusammenarbeit mit Kühlschmierstoffherstellern und Fachleuten ist unerlässlich, um eine umfassende Analyse der spezifischen Anforderungen durchzuführen und eine auf die individuellen Bedürfnisse abgestimmte Lösung zu finden. Somit zahlt sich die Investition in die richtigen Kühlschmierstoffe nicht nur in Form von gesteigerter Produktivität und Qualität aus, sondern auch in Form von reduzierten Stillstandzeiten und langfristigen Kosteneinsparungen. Es ist die individuelle Anpassung, die den Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Bearbeitungsleistung und einer herausragenden Fertigungsqualität ausmachen kann.