veröffentlicht am 5. März 2016 in Kühlschmierstoffe von

Kühlschmierstoffe

Kühlschmierstoff, auch Bohr- oder Schleifmilch genannt, dienen in der Fertigungstechnik der Wärmeabfuhr und vermindern die Reibung zwischen Werkzeugschneide und Werkstück. Darüber hinaus verhindern Kühlschmierstoffe eine Aufbauschneide, die zumeist bei der Bearbeitung von Aluminium auftreten kann. Weitere positive Effekte beim Einsatz von Kühlschmierstoffen beim Zerspanen sind die Entfernung von Spänen aus dem Bearbeitungsbereich, bessere Maßhaltigkeit des Werkstücks und eine bessere Oberflächengüte.

 

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Arten der Kühlschmierstoffe

 

Es wird zwischen zwei unterschiedlichen Arten von Kühlschmiermittel unterschieden:

  • Wassermischbare und wassergemischte Kühlschmierstoffe
  • Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe

 

Wassermischbare Kühlschmierstoffe

Wassermischbare Kühlschmierstoffe enthalten neben Mineralöl und Emulgatoren auch Additive, wie zum Beispiel Korrosionsschutzzusätze, die die Schaumbildung unterbinden auch Esteröle (synthetische Öle). Der Ölanteil bei Emulsionen dieser Art liegt zwischen 5 und 8 Prozent. Der Vorteil von wassermischbaren Kühlschmierstoffen besteht in ihrer guten Wärmeabfuhr und der Nachteil in ihrer verhältnismäßig geringen Schmierwirkung.

 

Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe

Öle ohne chemisch wirkende Zusätze außerdem legierte Öle und paraffinbasische Mineralöle kommen hierbei zum Einsatz. Höchst wirksam sind clorhaltige Öle, jedoch sind diese in der Entsorgung sehr teuer und gesundheitlich bedenklich. Die nichtwasserlöslichen Kühlschmierstoffe kommen meist dann zum Einsatz, wenn eine hohe Schmierwirkung erwünscht oder erforderlich ist.

 

Es ist hier also abzuwegen, welche Kühlschmiermittel für welche individuellen Ansprüche ehr zu bevorzugen sind. In der Regel werden für den Gebrauch konventioneller Arbeiten jedoch die wassermischbaren Kühlschmierstoffe vorgezogen.

 

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Zum letztendlichen einbringen des Kühlschmiermittel auf den Bearbeitungsbereich empfiehlt es sich die Emulsionen in einer Spritzflasche in den Bearbeitungsbereich hineinzugeben. Diese eignet sich am besten dafür, weil die Hobby Drehbank nicht über eine interne Kühlung verfügen und man dementsprechend den Kühlschmierstoff extern zuführen muss.

 

Kühlung und Schmierung

Durch Kühlschmierstoffe wird die Reibung beim der Zerspanung durch in dem Schmierstoff befindliche Öle verringert. Dies trägt zu einem geringeren Verschleiß der Werkzeugschneide bei und erzielt eine besser Oberflächengüte des Werkstücks. Es werden Additive zu der zu dem Kühlschmiermittel hinzu gegeben. Zum Beispiel reagiert das EP-Additiv mit dem Werkstoff und verhindert dadurch Rauheitsspitzen. Das AW-Additiv bildet auf der Oberfläche des Werkstücks einen Haftfilm.

 

Durch die Kühlung wird die Wärme, die an der Wirkstelle entsteht abgeleitet und es kommt weder zu einem Ausglühen der Werkzeugschneide, was außerdem die Maßhaltigkeit beeinträchtigen würde und an der Werkstückoberfläche würde es durch den schnellen Verschleiß der Schneide zu groben Unregelmäßigkeiten kommen. Bei wassermischbaren Kühlschmierstoffen trägt sowohl das Verdampfen des Wassers als auch die hohe Wärmekapazität des Wasseranteils dazu bei eine Kühlung hervorzurufen.

 

 

Befall von Erregern und Keimen bei wasserlöslichen Kühlschmierstoffen

 

Insbesonder bei wasserlöslichen Schmierstoffe kann es bei langem Gebrauch und/oder langer Einsatzpause zur Bildung von Keimen, Pilzen und Erregern kommen. Dies macht sich durch eine starke Geruchsbildung oder Verfärbung des Kühlschmiermittel bemerkbar. Durch diesen Befall kann es zu gesundheitlichen Problemen, wie Haut Iritationen oder der Bildung von allergischen Reaktionen kommen. Bei offenen Wunden am Körper kann es außerdem durch den Kontakt mit Befallenden wassermischbare Kühlschmierstoffe zu starken Entzündungen kommen.

 

 

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Entsorgung und Umweltgefahren von Kühlschmiermittel

 

Kühlschmierstoffe müssen aufgrund ihrer negativen Eigenschaften auf die Umwelt fachgerecht entsorgt werden! Eine Entsorgung großer Mengen Schmierstoffe ist kostenintensiv und darf nur von fachkundigen Firmen durchgeführt werden. Die Entsorgung muss außerdem nachgewiesen werden. Bei kleineren Mengen ist die Entsorgung auf einer Deponie wie auch bei der Entsorgung von Altöl ausreichend.

 

Ein anderes Risiko besteht darin, dass durch die auftretende Wärme der Zerspanung und die Zugabe von Bohrmilch eine Verdampfung stattfindet. Diese Dämpfe beinhalten für den Körper schädliche Substanzen. Daher ist darauf zu achten für eine gute Belüftung des Raumes zu sorgen und diese Dämpfe möglichst nicht einzuatmen.

 

Bestandteile im Kühlschmiermittel

 

Die Hauptbestandteile von Kühlschmierstoffen sind Wasser und Öle. Weitere Bestandteile, die die Eigenschaften der Bohrmilch ausmachen sind: Biozide, Desinfektionsreiniger, Emulgatoren, Hochdruckzusätze, Korrosionsschutzzusätze und Stabilisatoren.

Das Herstellen von Kühlschmiermittel muss der EG-Zubereitungsrichtlinie 1999/45/EG und es müssen die EG-Sicherheitsdatenblätter des Herstellers beigefügt sein.

 

 

Lagerung von Kühlschmiermittel

 

Wassermischbare Kühlschmierstoffe sind Gemische aus Stoffen sehr unterschiedlicher Dichte. Mit der Lagerzeit steigt leider die Gefahr des „Entmisschens“. Deswegen sollten Lage Lagerzeiten ab 1/2 Jahren möglichst vermieden werden. Wegen des verhältnismäßig hohen Wasseranteil können wassermischbare Kühlschmierstoffe bei Frost gefrieren.

 

Auf der anderen Seite besteht die Gefahr, dass es bei starker Sonneneinstrahlung und Temperaturen über 60 Grad Celsius auch zu Entmischungen kommt also das sich gewissen Bestandteile von einander ablösen. Aus diesen Gründen sollten wassermischbare Kühlschmierstoffe bei Raumtemperatur gelagert werden.

 

Der Verzicht auf Kühlschmiermittel

In der Bundesrepublik Deutschland müssen im Jahr ca. 650.000 t Kühlschmiermittel, Altöl und kontaminierte Späne entsorgt werden. Die dadurch verursachten Kosten werden bei zunehmenden Umweltbewusstsein noch sehr ansteigen. Der komplette Verzicht auf Kühlschmierstoff ist sicherlich nicht möglich aber inzwischen zeigen Untersuchungen, dass speziell im Trockenschnitt sogar wirtschaftlicher gearbeitet werden kann.

 

Ein Trockenschnitt ist bei einer geringen Schnitttiefe möglich, wenn der Werkstoff nicht die Eigenschaft besitzt an der Werkzeugschneide zu kleben (Verklebte Späne werden in die Weiterbearbeitung mit eingebracht und reduzieren dadurch die Standzeit der Schneide erheblich) und wenn nicht in einer Anhäufung von Spänen gearbeitet werden muss.

 

 

 

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Ölabscheider (Skimmer)

Ein Ölabscheider oder auch Skimmer genannt ist eine Anlage, die meist außerhalb von Werkzeugmaschinen direkt am Kühlschmierstofftank angebracht ist. Diese Anlage befreit den Kühlschmierstoff von Schmutz und Ablagerungen, die auf der Oberfläche schwimmen. Wenn diese Rückstände nicht entfernt werden würden und die Emulsionen längere Zeit in Gebrauch ist können sich unangenehme Pilze und Gerüche bilden, die zum einen die Gesundheit gefährden können und ggf. auch einen negativen Einfluß auf den Kühlschmierstoff haben können. 

 

Ein Skimmer wird meist mit einer Zeitschaltuhr versehen, die in regelmäßigen Abständen die Anlage in Bewegung setzt. Es wird ein kleiner Elektromotor angesteuert, der wiederum eine Gummischeibe oder Gummistränge in einem Kreislauf durch die Emulsionen führen. Außerhalb des Kreislaufes läuft das Gummi durch einen Abscheider, der die Ölrückstände dann entsprechend vom Gummi trennt und diese in ein Behältnis leitet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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