Kühlschmiermittel in der Metall verarbeitenden Industrie
Kühlschmierstoffe werden in der
Industrie in vielen Bereichen eingesetzt, besonders in der Metall verarbeitenden Industrie sind sie für zahlreiche Fertigungsverfahren unverzichtbar.
Sie dienen zum einen als Kühlmittel, indem sie die bei dem Arbeitsvorgang entstehende Wärme ableiten, zum anderen als
Schmiermittel, um die zwischen Werkstück und Werkzeug entstehende Reibung zu reduzieren. Grundsätzlich wird zwischen wasservermischbaren Kühlschmiermitteln, die dem Ansetzwasser beigemischt werden (Überflutungsschmierung), und nicht-wasservermischbaren Kühlschmierstoffen unterschieden.
Die wichtigsten Einsatzverfahren
Wasservermischbare Kühlschmiermittel in der Überflutungsschmierung
Bei Arbeitsvorgängen wie dem Bohren, Drehen oder Schleifen von Metallen wird in der Regel die so genannte Überflutungsschmierung eingesetzt. Hierzu werden wasservermischbare Kühlschmiermittel dem Ansetzwasser zugefügt und über ein Kühlschmierumlaufsystem an die Bearbeitungsstelle geleitet, die während des Arbeitsvorganges großzügig überflutet wird. Dadurch werden außerdem entstehende Späne gleichzeitig weggespült. Über ein Filtersystem wird das Kühlmittel gereinigt und erneut in Umlauf gebracht.
Nicht-wasservermischbare Kühlschmiermittel in der Minimalschmierung
Alternativ wird die so genannte Minimalschmierung angewandt. Bei dieser Methode werden kleine Mengen an Kühlschmierstoff entweder manuell oder über ein Dosiersystem direkt zwischen Werkstück und Werkzeug gebracht. Die Minimalschmierung mit nicht-wasservermischbaren Kühlschmiermitteln wird bei verschiedenen Arbeitsvorgängen angewandt wie zum Beispiel bei Passbohrungen etc.
Die Anforderungen des Arbeitsvorganges sind maßgeblich entscheidend für die Auswahl des Einsatzverfahrens und des Kühlschmiermittels.
Zusammensetzung und Inhaltsstoffe der Kühlschmiermittel
Kühlschmiermittel sind komplexe kohlenwasserstoffhaltige Gemische, die je nach Hersteller und Verwendungszweck zudem weitere Komponenten wie verschiedene Additive enthalten können. Ein Kühlschmiermittel sollte immer passend für das jeweilige zu verarbeitende Metall ausgewählt werden. Die Mittel haben in der Regel einen pH-Wert zwischen 8,5 und 12. Grundsätzlich gilt, dass der pH-Wert um so höher sein sollte, desto härter das zu verarbeitende Metall ist.
Wasservermischbare und nicht-wasservermischbare Kühlschmiermittel unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung.
Wasservermischbare Kühlschmiermittel
Wasservermischbare Kühlschmiermittel sind entweder als Konzentrat zum Mischen mit Wasser oder als fertige Emulsion erhältlich. Die Basis bilden Mineralöl, pflanzliches oder synthetisches Öl sowie Emulgatoren. Zudem enthalten die einzelnen Produkte unterschiedliche Additive wie zum Beispiel Esteröle zur Verstärkung der Schmierwirkung, Korrosionsschutzmittel, Entschäumer oder Desinfektionsmittel.
Nicht-wasservermischbare Kühlschmiermittel
Die Basis dieser Produkte bilden verschiedene Öle wie Mineralöle, synthetische Öle, Esteröle, Hydrieröle oder Polyalphaolefine. Zudem sind den meisten Produkten verschiedene Additive wie Schwefel oder Phosphor zur Leistungssteigerung beigemischt sowie Korrosionsschutzmittel, Entschäumer und weitere Additive.
Hinweise und Schutzmaßnahmen
- Kühlschmiermittel bergen Gefahren für die Gesundheit und die Umwelt. Aus diesem Grund gelten besondere, gesetzlich vorgeschriebene Schutzmaßnahmen. Da sich Kühlschmiermittel insbesondere bei der Überflutungsschmierung auch in der Luft anreichern können, müssen entsprechende Filteranlagen eingesetzt werden. Die fachgerechte Entsorgung durch spezialisierte Firmen muss zudem nachgewiesen werden.
- Eine weitere Problematik speziell von wasservermischbaren Kühlschmiermitteln ist die Gefahr des Pilz- oder Bakterienbefalles, der nicht nur zu gesundheitlichen Problemen bei den Arbeitern, sondern auch zu Schäden im Kühlschmierumlaufsystem führen kann.
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