Korrosion in Verbindung mit wassermischbaren KSS

Beim Einsatz von wassermischbaren Kühlschmierstoffen (wmbKSS) zur Metallbearbeitung stellen wir eine Materialpaarung her, die zu Korrosion führen kann. Dies ist grundsätzlich der Fall, wenn Metalle (insbesondere Eisenmetalle) mit wasserbasierten Flüssigkeiten kombiniert werden. Um diese elektrochemische Reaktion zu vermeiden, gewährleisten wmbKSS grundsätzlich eine Korrosionsschutzwirkung. Hierzu werden dem Kühlschmierstoffkonzentrat Korrosionsinhibitoren zugesetzt um die Entstehung von z.B. Rost auf Metalloberflächen zu verhindern. Bei diesen Inhibitoren handelt es sich u.a. um Neutralisationsprodukten von bestimmten Carbonsäuren oder um Sulfonate.

Wie also kann es trotzdem zu Korrosion im Bearbeitungsprozess kommen?

Zu geringe KSS-Konzentration

Eine zu gering dosierte KSS-Emulsion hält nicht genügend Korrosionsinhibitoren bereit, um ausreichend vor Korrosion zu schützen, insbesondere wenn z.B. korrosionsfördernde Stoffe wie Chloride vorliegen. Abhilfe schafft hier die einfache Erhöhung der Konzentration in den Sollbereich des KSS.

Starker Abfall des pH-Werts

Ein starker Abfall des pH-Wertes ist oft ein Indikator für bakteriellen Befall des KSS. Die Bakterien verstoffwechseln organische Verbindungen zu sauren Stoffwechselprodukten. Dies führt zu einem Abfall des pH-Wertes. Doch auch saure Fremdeinträge können den pH-Wert senken, wie z.B. die Bildung von Molybdaten bei der Zerspanung von Molybdänlegierungen. Da einige der, im KSS-Konzentrat verwendeten, Korrosionsinhibitoren jedoch nur in einem bestimmten alkalischen Bereich arbeiten, deaktiviert der niedrige pH-Wert den Korrosionsschutz und Korrosion kann stattfinden. Durch Anheben des pH-Wertes mit einem geeignetem Stellmittel lässt sich der Korrosionsschutz leicht wieder aktivieren. Im Fall eines Bakterienbefalls, sollten zusätzliche Maßnahmen gegen das mikrobiologische Wachstum ergriffen werden, wie z.B. die Zugabe von Bioziden.

Starke Aufsalzung der Emulsion

Eine Kühlschmierstoff-Emulsion besteht zu ca. 90-95 % aus Ihrem Wasser. Diese Ansetzwässer können sehr unterschiedlich sein und bringen regelmäßig neben dem reinen Wasser (H2O) weitere Stoffe in das System wie z.B. Salze. Einige dieser Stoffe wirken Korrosionsfördernd z.B. Chloride und Sulfate, indem sie die Korrosionsreaktion verstärken und beschleunigen. Bei der Wärmeabfuhr im Bearbeitungsprozess verdampft Wasser, während alle Inhaltsstoffe, u.a. die Salze, im System verbleiben. Da dieser Prozess kontinuierlich abläuft, konzentrieren sich korrosionsfördernde Salze mit der Zeit immer weiter auf. Um einer starken Aufsalzung entgegen zu wirken können Sie (teil-)entsalzte Ansatzwässer verwenden.

Elektrochemische Reaktion

Bei wechselnder Bearbeitung verschiedener Materialien auf einer Maschine kann es zu Kontaktkorrosion kommen. Ebenfalls die fest in der Maschine verbauten Metalle sind im Falle der Kontaktkorrosion zu berücksichtigen. Metalle haben elektrische Potentiale. Je edler das Metall, desto höher ist die Eigenspannung. Gelangen nun zwei Metalle unterschiedlicher Spannung aneinander und sind verbunden durch ein leitfähiges Medium einsteht eine galvanische Zelle, also sprichwörtlich eine Batterie. Je größer der Potentialunterschied und je höher die elektrische Leitfähigkeit des Mediums sind desto mehr Strom fließt, Metallionen gehen in Lösung und es Kommt zu Korrosion. Abhilfe hier schafft das Entfernen von Abrieb und Spänen aus dem System, z.B. durch Filtration. Zusätzlich sollte die Aufsalzung der Emulsion überwacht werden und bei starker Salzkonzentration ggf. ein Emulsionswechsel vorgenommen werden.

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