Kühlen und Schmieren mit Kühlschmierstoff
Bei der Zerspanung entsteht Wärme durch den Eingriff der Werkzeugschneide ins Werkstück. Um die entstandene Wärme zu vermindern und abzuführen, wird häufig Öl oder Kühlschmierstoff eingesetzt. Kühlschmierstoff ist auch unter der Abkürzung "KSS" bekannt.
Kühlschmierstoff-Arten
Kühlschmierstoff ist meistens ein Öl-Wasser-Gemisch, da Wasser das beste Mittel zum Kühlen ist und Öle sich gut fürs Schmieren eignen.
Kühlschmierstoffe beinhalten neben Wasser und Öl auch einen Emulgator, damit sich das Öl mit dem Wasser vermischen lässt. Zusätzlich enthält die Emulsion Additive, die bestimmte Eigenschaften des KSS fördern.
Kühlschmierstoffe werden in zwei Gruppen unterteilt:
- Nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe
- Wassermischbare Kühlschmierstoffe
Nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe
Nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe bestehen aus Öl (z. B. Schneidöl) und werden eingesetzt, wenn das Schmieren des Werkzeugs im Vordergrund steht. Je zähflüssiger das Öl ist, desto höher ist die Viskosität des KSS. Kühlschmierstoffe mit hoher Viskosität werden unter anderem beim Arbeiten mit niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und bei unterbrochenem Schnitt verwendet.
Wassermischbare Kühlschmierstoffe
Wassermischbare Kühlschmierstoffe bestehen aus einem Wasser- und einem Öl-Anteil. Meistens wird der Kühlschmierstoff als Konzentrat gekauft und wird anschließend mit der entsprechenden Menge an Wasser vermischt. Diese Art von KSS weist eine höhere Kühlwirkung auf aufgrund des Wasseranteils. Rühren Sie beim Mischen das Wasser ins Öl ein, um Ölblasen zu vermeiden. Für die richtige Dosierung verwenden Sie beispielsweise einen Messbecher. Mit Hilfe eines Refraktometers können Sie das richtige Mischverhältnis des KSS überprüfen. Achten Sie zudem darauf, möglichst weiches, keimfreies Wasser zu verwenden, das mindestens Trinkwasserqualität aufweist, da die Wasserqualität Einfluss auf den Kühlschmierstoff hat.
Auswahl des richtigen KSS
Die Auswahl des richtigen KSS hängt von der Zerspanungsart und der gewünschten Wirkung des Kühlschmierstoffs (eher Kühlen oder Schmieren) ab.
Beim Reiben ist beispielsweise reines Bohröl vorteilhaft, während beim Schleifen ein wassermischbarer Kühlschmierstoff mit einem Ölgehalt ab 5 % im Wasser geeignet ist. Für den Einsatz von KSS beim Drehen oder Fräsen sollte der Ölgehalt bei mindestens 10 % liegen.
Vorteile beim Einsatz von KSS
Verwenden Sie Kühlschmierstoff vor allem bei längeren Arbeiten an einem Werkstück für eine höhere Maßhaltigkeit. Vorteile beim Einsatz von Kühlschmierstoff:
- Durch den Einsatz eines KSS erhöht sich die Standzeit des Werkzeugs, da sich der Schneidstoff weit unterhalb der thermischen Belastungsgrenze befindet.
- Die Kühlung durch den KSS führt zu einer besseren Oberfläche, da die Reibung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug minimiert wird.
- Der Einsatz von Kühlschmierstoff hat eine bessere Spanabfuhr zur Folge, da die Späne „weggeschwemmt“ werden.
- Zudem beugt KSS Korrosion an der Maschine und am Werkzeug vor.
Arbeiten mit KSS - Gefahren
KSS kann gesundheitsgefährdend sein. Beachten Sie daher die Gefahrenhinweise des Herstellers und vermeiden Sie den Kontakt mit Kühlschmierstoffen oder tragen Sie ggf. Handschuhe und Schutzbrille.
Manchmal kann es zur Pilz- und Bakterienbildung im Kühlschmierstoff kommen. Falls dies der Fall sein sollte, kann mit dem KSS nicht mehr weitergearbeitet werden und dieser muss regelkonform entsorgt werden.
Tipps & Tricks
- Verwenden Sie keine handelsüblichen Öle (Motoröl, Haushaltsöl etc.), um selbst einen Kühlschmierstoff herzustellen. Diese Öle setzen sich auf der Oberfläche als Ölteppich ab, was zur Pilzbildung führen kann.
- Wechseln Sie die KSS Emulsion regelmäßig, da diese mit der Zeit verschleißt und, um einer Pilzbildung vorzubeugen. Beachten Sie hierfür die Herstellerdaten bezüglich der empfohlenen Wechselintervalle.
- Verwenden Sie eine Kühlmitteleinrichtung, wenn Sie Metalle länger und maßhaltig bearbeiten möchten.
- Achten Sie darauf, dass der Kühlschmierstoff genau auf die Stelle trifft, auf der die Schneide im Werkstück eingreift (Beispiel siehe Bild).
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