Kühlschmierstoffe sind Schmiermittel, die primär zur Wärmeabfuhr und Verringerung von Reibung zum Einsatz kommen. Insbesondere die entstehende Wärme zwischen Werkzeug und bearbeitetem Werkstück (bspw. bei spanenden Fertigungsverfahren) soll durch das Einbringen von Kühlschmierstoff abgeführt werden.
Nach DIN 51385 wird zwischen zwei Arten von Kühlschmiermitteln unterschieden:
- Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe
- Wassermischbare/-gemischte Kühlschmierstoffe
Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe bestehen in der Regel aus Mineralölen, es können aber auch PAO oder esterbasierte Öle verwendet werden. Ihr Einsatz erfolgt, wenn eine gute Schmierung im Vordergrund steht. Zur Optimierung können Additive zugemischt werden. Die bessere Schmierwirkung gegenüber wassermischbaren Kühlschmierstoffen basiert meistens auf der höheren kinematischen Viskosität. Ein Nachteil ist die geringe spezifische Wärmeleitfähigkeit, zudem kann bei hohen Schnittgeschwindigkeiten kann Ölnebel entstehen.
Die Gruppe der wassermischbaren Kühlschmierstoffe wird in zwei Arten unterteilt: Wassermischbare Konzentrate und Kühlschmierstoff-Emulsionen.
Die wassermischbaren Konzentrate weisen einen entscheidenden Unterschied im Vergleich zu den Kühlschmierstoff-Emulsionen auf: Vor dem Einsatz der Kühlschmiermittel, werden sie mit Wasser verdünnt. Ein Wasseranteil von bis zu 98% sorgt dafür, dass eine ausreichende Kühlung gewährleistet wird. So entsteht eine Emulsion aus Öl und Wasser, die aufgrund der alkalischen Zusammensetzung zusätzlich dem Korrosionsschutz dient.
Kühlschmierstoff-Emulsionen sind im Gegensatz zu wassermischbaren Konzentraten in der Regel bereits anwendungsfertig, d.h. sie müssen nicht vorm Betrieb angemischt werden.
Kühlschmierstoff-Arten im Überblick
| Nichtwassermischbare KSS | Wassermischbare KSS | KSS Emulsionen |
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Sowohl wassermischbare, als auch nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe sind mittlerweile in einer großen Auswahl im Handel erhältlich. Beispielsweise Elaskon, Mobil oder Kade bieten leistungsfähige Kühlschmierstoffe an, die eine optimale Schmierwirkung bei höchster Oberflächengüte erreichen.
Die Aufgaben von Kühlschmierstoffen
Neben der primären Aufgabe der Kühlung des gesamten Systems übernimmt Kühlschmierstoff zahlreiche weitere Funktionen. Hierunter zählt bspw. die Verringerung der Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug durch Schmierung. Auch sollen die bei vielen Fertigungsverfahren anfallenden Späne durch das Einbringen von Kühlschmiermittel abgeführt werden.
Weitere Aufgaben übernehmen die in vielen Kühlmitteln enthaltenen Additive: So sind bspw. Korrosionsinhibitoren, Reibwertverbesserer oder spezielle Zusätze gegen Schaumbildung Bestandteil der Kühlschmierstoffe.
Faktoren für die Auswahl von Kühlschmiermitteln
Aufgrund neuer Werkstoffe und Fertigungsmaschinen sowie gestiegener Schnittgeschwindigkeiten haben die Anforderungen an Kühlschmiermitteln zugenommen. Die richtige Auswahl von entsprechenden Kühlschmierlösungen ist für den optimalen Betrieb von Maschinen unerlässlich.
Folgende Punkte, sind bei der Wahl des passenden Kühlmittels für spezielle Anwendungsbereiche entscheidend:
- Art des Fertigungsverfahrens
- Schnittgeschwindigkeit der Werkzeugschneide
- Zu bearbeitender Werkstoff
- Erforderliche Schmierung und Kühlung
Kühlschmierstoffe richtig entsorgen
Kühlschmierstoffe sind nur eine gewisse Zeit lang haltbar. Kommen Feinstabrieb oder fremde Öle in die Kühlschmiermittel, ist ein Wechsel unabdingbar. Für die fachgerechte Entsorgung werden Kühlschmierstoffe dem Sondermüll zugeführt, denn insbesondere für die wassermischbaren Kühlschmierstoffe gelten strenge Auflagen, die einzuhalten sind. Unternehmen übergeben die verwendeten Kühlschmierstoffe daher in der Regel zugelassenen Abfallentsorgungsunternehmen oder einem zugelassenen Transporteur. Mit einem Abfallbegleitschein kann anschließend die fachgerechte Entsorgung der Schmiermittel nachwiesen werden.
