Kühlschmierstoffe

Wenn du schon einmal mit einem spanenden Fertigungsverfahren arbeiten musstest, hast du bestimmt auch schon einmal einen Kühlschmierstoff (KSS) eingesetzt.

Aber welche Kühlschmierstoffe gibt es eigentlich? Was sind ihre Aufgaben und Vorteile? Wie setzt man sie ein und wie wählt man den richtigen Kühlschmierstoff aus?

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Kühlschmierstoffe einfach erklärt

Kühlschmierstoffe dienen hauptsächlich dem Kühlen und Schmieren bei spanenden Fertigungsverfahren. Gleichzeitig tragen sie aber auch Späne ab und reinigen den Arbeitsbereich (z.B. das Bohrloch) während des Arbeitens. Es gibt verschiedene Arten von Kühlschmierstoffen: Schneidöle, wassermischbare Kühlschmierstoffe und synthetische Kühlschmierstoffe. Diese verschiedenen Arten von Kühlschmierstoffen bringen verschiedene Vor- und Nachteile mit sich.

Beim Arbeiten mit Kühlschmierstoffen musst du auf dich und die Umwelt achten, denn Kühlschmierstoffe bringen Gesundsheitsrisiken mit und stellen eine Umweltbelastung dar.

Es ist wichtig, dass du den richtigen Kühlschmierstoff auswählst, denn für verschiedene Anwednungsbereiche bieten sich verschiedene Kühlschmierstoffe an.

Kühlschmierstoffe Definition

Kühlschmierstoffe kühlen Werkzeuge, Werkstücke und Maschinen ab, sodass weder Werkzeuge noch Werkstücke unter den hohen Temperaturen leiden, die sich bei spanenden Fertigungsverfahren entwickeln.


Kühlschmierstoffe Aufgaben

Kühlschmierstoffe (KSS) übernehmen bei spanenden Fertigungsverfahren verschiedene Aufgaben. Hauptsächlich sind sie für das Kühlen und Schmieren von Werkstücken und Werkzeugen zuständig. Außerdem spülen Kühlschmierstoffe auch Späne weg. So wird der Arbeitsraum der Maschine gesäubert. Hier siehst du noch einmal auf einen Blick, was Kühlschmierstoffe für Aufgaben haben:

Aufgaben Kühlschmierstoffe

Arten von Kühlschmierstoffen

Es gibt verschiedene Gruppen von Kühlschmierstoffen: reine Schneidöle, wassermischbare Kühlschmierstoffe und synthetische Kühlschmierstoffe.

Kühlschmierstoff

Erklärung

Reine Schneidöle

  • Mineralöle mit Zusätzen
  • Hohe Schmierfähigkeit
  • Guter Korrisionsschutz
  • Geringere Kühlwirkung, da die Wärmeleitfähigkeit nicht so hoch ist

Wassermischbare Kühlschmierstoffe

  • Große Kühlwirkung durch den Wasseranteil
  • Gute Schmierwirkung durch das Öl
  • Das Öl muss durchgehend umgerührt werden, dass es sich möglichst gut im Wasser verteilen kann

Synthetische Kühlschmierstoffe

  • Lösungsmittel, die im Wasser aufgelöst werden
  • Transparenter Kühlschmierstoff (so kann der Vorgang beobachtet werden)
  • Manchmal muss zusätzlich Gas zur Entfernung von Spänen eingesetzt werden
  • Frei von Mineralölen

Den richtigen Kühlschmierstoff auswählen

Das Kühlmittel muss unter Berücksichtigung des Fertigungsverfahrens, des Werkstücks, des Schneidstoffes und der Schnittgeschwindigkeit gewählt werden.

Art

Anwendung

Kühlwirkung > Schmierwirkung

  • Sehr hohe Arbeitstemperaturen
  • Leicht bearbeitbare Werkstoffe
  • Beispiele: Drehen, Fräsen, Bohren

Schmierwirkung > Kühlwirkung

  • Schwer bearbeitbare Werkstoffe
  • Geringere Schnittgeschwindigkeit
  • Hohe Oberflächengüte (Rauheit)

Zusätze in Kühlschmierstoffen

Man kann die Eigenschaften von Kühlschmierstoffen durch Zusätze (Additive) anpassen. In wassermischbaren Kühlschmierstoffen sind immer Emulgatoren vorhanden, damit sich das Öl mit dem Wasser vermischt. Außerdem werden Konservierungsstoffe verwendet, um zu verhindern, dass der Kühlschmierstoff aufgrund der hohen Temperaturen und der Bakterien von einem Pilz befallen wird.

In Schneidölen sind sogenannte Hochdruck-Zusätze enthalten, wenn sehr hohe Schnittkräfte auftreten.

Hier siehst du noch einmal alles auf einen Blick:

Zusatzstoff

Aufgabe

Emulgator

  • Vermischen von Öl und Wasser

Korrossionsschutzmittel

  • Schutzschicht zwischen Werkstück und Werkzeug, sodass keine Korrosion aufkommt

Konservierungsmittel

  • Verhinderung eines Pilzbefalls

Hochdruckzusätze

  • Schutzschicht zwischen Metallen, sodass kein Verschmelzen stattfinden kann

Mit Kühlschmierstoffen arbeiten

Hier siehst du, welche Risiken das Arbeiten mit Kühlschmierstoffen mit sich bringt:

  • Allergien
  • Ausschläge
  • Einatmen von giftigen Gasen
  • Umweltbelastungen
  • ...
Jan Kühlschmierstoffe

Es gibt beim Arbeiten mit Kühlschmierstoffen also einige Sicherheitsmaßnahmen zu beachten, um sich selbst und die Umwelt zu schützen. Folgende Punkte sollten unbedingt beachtet werden:

  • Absaugung von Kühlschmierstoff-Dämpfen
  • Überwachen der Konzentration von Emulsionen
  • Vermeiden von Hautkontakt mit Kühlschmierstoffen
  • Hände mit Hautschutzsalbe eincremen (Alternativ gibt es auch spezielle Handschuhe)
  • Kühlschmierstoffe sind Sonderabfälle, über deren Entsorgen Buch geführt werden muss
Jan Kühlschmierstoffe

Trockenbearbeitung

Da der Einsatz von Kühlschmierstoffen sehr teuer und auch gesundheitsschädlich ist, wird teilweise auf die Verwendung von Kühlschmierstoffen verzichtet. Voraussetzung ist, dass der Schneidstoff eine sehr hohe Warmhärte aufweise, da er sonst die hohen Temperaturen nicht ertragen könnte. Für das Gewindebohren ist die Trockenbearbeitung beispielweise nicht geeignet, da hier sehr hohe Reibungskräfte aufkommen.

Minimalmengenschmierung (MMS)

Bei der Minimalmengenschmierung wird nur eine sehr kleine Menge an Kühlschmierstoffen punktuell eingesetzt. So bleiben Werkzeug, Werkstück und Späne fast vollkommen trocken. Die Zuführung kann entweder durch eine innere Zufuhr oder durch das Einsetzen von Sprühdüsen erfolgen.


Kühlschmierstoff Beispiel

Welche Art von Kühlschmierstoff verwendest du beim Reiben? Begründe.

Erinnere dich: Beim Reiben werden passgenaue Bohrungen angefertigt, die eine hohe Oberflächengüte haben. Beim Reiben ist die Schnittgeschwindigkeit sehr gering.

Beim Reiben sollte die Schmierwirkung größer als die Kühlwirkung sein. Das liegt daran, dass beim Reiben mit einer geringen Schnittgeschindigkeit gearbeitet wird und eine hohe Oberflächengüte erreicht werden soll. Deshalb kann man auf ein Schneidöl zurückgreifen.

Kühlschmierstoffe Zusammenfassung

Kühlschmierstoffe schützen den Werkstoff und das Werkzeug. Es gbt verschiedene Kühlschmierstoffe, die jeweils verschiedene Zusatzstoffe verlangen können. Die Auswahl des Kühlschmierstoffes muss nach den Verfahren, der Schnittgeschwindigkeit und dem Werkstoff gewählt werden. Kühlschmierstoffe sind für dich und die Umwelt schädlich, weshalb du gewissen Sicherheitsvorkehrungen treffen musst.

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