Kühlschmierstoffe: Arten & Hersteller

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aktualisiert am: 12.12.2019 - 09:00:27
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Kühlschmierstoffe bzw. Kühlschmiermittel finden ihren Einsatz in der Fertigungstechnik. Sie dienen - wie andere Schmierstoffe auch - der Verringerung der Reibung zwischen Werkstücken und Werkzeugen. Dazu wird mithilfe von Kühlschmierstoffen bei manchen Fertigungsprozessen die Arbeitsflächen abgespült. Kern von Kühlschmierstoffen ist die angepasste Kühlung, um Wärme an Wirkstellen oder Änderungen der Randschichten der bearbeitenden Teile zu vermeiden.

Frage/Definition: Was ist/sind Kühlschmierstoffe?
Auch oft gesucht: Kühlschmiermittel, KSS, Bohrmilch, Schleifmilch



Funktion, Einsatz & Bestandteile von Kühlschmierstoffen

Kühlschmierstoffe finden in der Schmierung ihren Einsatz und verhindern so das Abnutzen bzw. den Verschleiß bei Werkzeugen in Zerspanungsprozessen. Zumdem dienen Kühlschmierstoffe dadurch zu einer Senkung des Energiebedarfs. Dabei setzen sich Kühlschmierstoffe aus mehreren Komponenten zusammen zu denen auch die Additive gehören. Hiervon unterscheidet man meist zwei Arten:

  1. EP-Additive: Extreme-Pressure Additive, die hohem Druck sowie hohen Temperaturen standhalten.
  2. AW-Additive: Antiwear Additive, die den direkten Kontakt zweier Metalle verhindern.

Desweiteren kommen folgende Bestandteile bzw. Zusatzstoffe hinzu:

  • Entschäumer
  • Biozide (v.a. bei organischen Kühlschmierstoffen)
  • Desinfektionsreiniger
  • Stabilisatoren
  • Emulgatoren
  • Korrosionsschutzmittel
  • Hochdruckzusätze

Für den Einsatz an Geräten und dem Filtern der Gase können sog. Filterelemente eingebaut werden.

Arten von Kühlschmierstoffen

Es wird hauptsächlich zwischen zwei Arten von Kühlschmierstoffen unterschieden:

  1. nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe (nw KSS)
  2. wassermischbare & wassergemischte Kühlschmierstoffe (wm & wg KSS)

Diese Regelung findet sich in der DIN 51385. Hier werden die Themen Prüfung von Schmierstoffen, Prüfung von Motoren-Korrosionsschutzölen auf korrosionsverhindernde Eigenschaften sowie Meerwasser-Tauchprüfung abgehandelt.

Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe

Die bekanntesten nw Kühlschmiermittel sind die Schneidöle. Hierbei liegt die Viskosität meist zwischen 5 und 50mm²/s bei konstanten 40°C Temperatur.
Unterschieden werden desweiteren unlegierte, also ohne chemisch wirkende Zusätze, sowie legierte Öle. Je nach Anwendung kommen diverse Öle zum Einsatz. Oftmals ist ein einfaches Mineralöl schon ausreichend, in der Regel und bei industriellen Prozessen werden aber Phosphor-, Schwefel- oder Chlorzusätze hinzugegeben. Diese und weitere Zusätze (sog. Additive) sollen u.a. Korrosion verhindern oder das Fließverhalten verbessern.

Wassermischbare Kühlschmierstoffe

Auch bei wm Kühlschmiermitteln sind Zusätze wie Emulgatoren, Esteröle oder andere Additive enthalten, die die Schmierung positiv beeinflussen sollen. Dabei kann bspw. auch die Schaumbildung eingedämmt werden. Vorteile der wassermischbaren Kühlschmierstoffe sind die gute Wärmeabfuhr, Nachteile hingegen die geringere Schmierwirkung als bei anderen Kühlschmiermitteln.

Vor- & Nachteile von Kühlschmiermitteln

Vorteile von Kühlschmierstoffen

Kühlschmiermittel bieten verschiedene Vorteile bei der Anwendung in Zerspanungsprozessen:

  • zum Abspülen des Arbeitsumfelds
  • zum Einhalten der Nennmaße eines Wekrkstücks
  • für eine verbesserte Rauheit
  • zum Geringhalten der Aufbauschneidung bei bspw. Schleifprozessen
  • für einen Korrosionsschutz eines Werkstücks

Nachteile von Kühlschmierstoffen

Auch die besten Kühlschmiermittel sind nicht von einem Verlust der Qualität oder Leistung zu schützen. Insbesondere bei längeren Arbeitspausen können mehrere Dinge passieren:

  • unangenehme Geruchsbildung
  • Verfärbung des Kühlschmierstoffs
  • Befall durch Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze

Daraus können gesundheitliche Probleme entstehen, die sich wie folgt äußern:

  • leichte Entzündungen
  • Hautausschläge
  • allergische Reaktionen

Dazu sind technische Probleme nicht ausgeschlossen wie z.B. Verstopfungen durch organische Materialien in entsprechenden (Abfluss)Rohrleitungen.

Vorsorgen lässt sich mit dem Einsatz des richtigen KSS: Kühlschmierstoffe, die nichtwassermischbar oder mineralölfrei sind, werden in der Regel nicht von organischen Materialien befallen - mineralölhaltige Kühlschmiermittel dagegen deutlich häufiger.

Gefahr von Kühlschmierstoffen

Insbesondere durch die verschiedenen Zusätze können Kühlschmiermittel für den Menschen gefährlich werden. Damit bereits bei der Herstellung der Kühlschmierstoffe alles ordnungsgemäß verläuft, regelt eine EU-Chemikalienverordnung die Einstufung, Kennzeichnung sowie Verpackung der KSS.
Diese Verordnung lautet: Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), auch bekannt als CLP-Verordnung
Für den entsprechenden Schutz müssen Sicherheitsdatenblätter hinterlegt werden, mit denen eine Einschätzung des Kühlschmierstoffs vorgenommen werden kann.

Überprüfung von Kühlschmierstoffen

Kühlschmiermittel sollten in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Als Vorschlag gilt hier die wöchentliche Überprüfung und unter Umständen auch Anpassung. Die DGUV Regel 109-003 schreibt für die Überprüfung der Kühlschmierstoffe einen Prüfplan sowie die hierfür zu überprüfenden Parameter vor:

  • pH-Wert: der pH-Wert bspw. sollte wöchentlich gemessen werden
  • wahrnehmbare Veränderungen: Geruch, Verfärbung, Rückstandbildung, Fremdöl, Befall von Mikroorganismen, etc. Hier empfehlen sich tägliche Kurzprüfungen.
  • Nitritgehalt des KSS: der Nitritgehalt sollte wöchentlich gemessen werden
  • Nitrit- & Nitratgehalt des Ansetzwassers
  • Gebrauchskonzentration: die Gebrauchskonzentration sollte wöchentlich überprüft werden

Mit einem sog. Refraktometer lässt sich die Konzentration der Kühlschmierstoffe überprüfen und optimieren. Zu finden sind diese in verschiedenen Online-Shops oder teilweise bei den hier gelisteten Herstellern.

Arbeitsumfeld & Arbeitsschutz bei Kühlschmierstoffen

Nichtsdestotrotz: Bei der täglichen Arbeit mit Kühlschmiermitteln müssen mehrere Dinge beachtet werden:

  • Umwelt
  • Arbeitsschutz
  • Gesundheit

Aus diesem Grund wird gesetzlich eine sog. Gefährdungsbeurteilung vorgeschrieben, wodurch mithilfe verschiedener Maßnahmen die Sicherheit und Gesundheit des Arbeitnehmers geschützt werden soll. Hierbei werden relevante Gefährdungen des Arbeitnehmers ermittelt und bewertet, um mögliche Risiken und Probleme weitestgehend auszuschließen. Gefährlich sind Kühlschmierstoffe gleich welcher Art bei direktem Haut- oder Augenkontakt, durch Gase, Aerosole oder Dämpfe in der Luft, durch Explosionen und Brände sowie die direkte Aufnahme in den Körper.
Vorgebeugt werden kann:

  • bei Aerosolen, Dämpfen oder Gasen: durch passende Räumlichkeiten bzw. Raumgrößen, einer Anpassung des Ölgehalts

Umwelt & Entsorgung

Auch der Schutz der Umwelt steht im Fokus, da Kühlschmierstoffe extreme Belastungen für diese darstellt. Umso wichtiger ist eine passende Entsorgung durch fachgerechtes Personal. Eine spezialisierte Entsorgung ist dabei sehr kostenintensiv und kann nur von bestimmten zugelassenen Unternehmen/Fachbetrieben unternommen werden.
Verbrauchte Kühlschmiermittel werden als Sonderabfall gewertet. Damit bei der Entsorgung alles gut läuft, müssen die entsprechenden Unternehmen für die fachgerechte Abfallbeseitigung Kenntnis von den Eigenschaften der verwendeten Stoffe haben. Hersteller und Lieferanten haben hierfür für jeden Stoff Sicherheitsdatenblätter entwickelt. So können Hinweise auf gefährliche Merkmale und Vorgaben für Beseitigung gegeben werden. Die Kühlschmierstoffe sind oftmals brennbar (insbesondere nichtwassermischbare KSS) oder können raffiniert und zu neuen Schmierstoffen verarbeitet werden.

Hersteller von Kühlschmierstoffen

RIEDEL
Riedel ist ein Hersteller von verschiedenen Schmierstoffen, darunter auch die Kühlschmierstoffe.
Graushaar
Graushaar bietet aus einer Hand Kühlschmierstoffe, Filtertechnik und Ölskimmer an.
Zeller+Gmelin
Zeller+Gmelin hat anwendungsspezifische Schmierstoffe für die Industrie, Schmierstoffe für Fahrzeuge und Maschinen sowie Druckfarben und Chemieprodukte im Portfolio.
Jokisch
Jokisch ist ein Anbieter von verschiedenen Kühlschmierstoffen (z.B. von synthetischen KSS) sowie Metallbearbeitungsölen.

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