Kühlschmierstoffe Neue Kühlschmierstoff-Generationen fordern Anwender heraus

Autor / Redakteur: Victoria Sonnenberg / Mag. Victoria Sonnenberg

Der Kühlschmierstoff (KSS) hat sich längst vom Klassiker zum Hightech-Produkt gewandelt. Das stellt nicht nur den Anwender, sondern auch den Hersteller vor neue Herausforderungen. Bester Zeitpunkt für einen konstruktiven Erfahrungsaustausch.

Firmen zum Thema

Im Technologie Center von Blaser belegen Tests, dass bei einer bestmöglichen Kombination von Werkstoff, Werkzeug und Kühlschmierstoff eine enorme EInsparung der Bearbeitungszeit möglich ist.
Im Technologie Center von Blaser belegen Tests, dass bei einer bestmöglichen Kombination von Werkstoff, Werkzeug und Kühlschmierstoff eine enorme EInsparung der Bearbeitungszeit möglich ist.
(Bild: Meinrad Schade/Blaser Swisslube AG)

Wo gefräst, gebohrt, entgratet oder gedreht wird, da fließen Schmierstoffe. Mal mehr, mal weniger, mal nichtwassermischbar und mal wassermischbar.

Obwohl die Kühlschmierstoffwahl zwischen wasser- und nichtwassermischbar vermeintlich simpel erscheint, kann sie in Hinblick auf Flexibilität, Schnelligkeit, Produktivität und die permanente Optimierung den Wettbewerb entscheiden.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 7 Bildern

Neue Werkstoffe erfordern neue Lösungsansätze

Zusätzlich zum Kühlen, Schmieren und Spülen verlangt man heute weitaus mehr von KSS, wie lange Werkzeugstandzeiten, hohe Zerspanungsleistung, große Oberflächengüte und gute Abwaschbarkeit – auch bei schwer zerspanbaren Materialien wie Titan.

In Zeiten permanenter Produktivitätssteigerung mussten sich KSS daher weiterentwickeln und der rasanten Fortentwicklung der Fertigungsprozesse anpassen. „Neue Werkstoffe erfordern neue Lösungsansätze für uns Schmierstoffhersteller, KSS-Mengen werden insgesamt reduziert und Recycling wird dringender denn je“, fasst Theo Bartholomaios, Geschäftsführer des Spezialschmierstoffherstellers W. Dietz GmbH & Co KG , bekannt unter der Marke Wedolit, zusammen.

Der KSS etabliert sich zunehmend zum Hightech-Produkt, mit bis zu zehn Jahren Standzeit, das emulsionsstabil und auch bei hohen Drücken nicht zur übermäßigen Schaumbildung neigt oder dessen Rückstände auf den Werkstücken vor Korrosion schützen soll. Die mittlerweile üblichen Verarbeitungsdrücke erfordern beispielsweise bei wassermischbaren und mineralölhaltigen KSS eine hohe Emulsionsstabilität. Der normale KSS-Druck reicht dabei von 6 bis 80 bar und ab 80 bar spricht die Branche von Hochdruck. Blaser Swisslube fährt im hauseigenen Technologie Center Versuche bis 200 bar, am WZL werden KSS sogar bei 350 bar eingesetzt.

„Das Lastkollektiv wie Druck, Menge, Temperaturen oder Verschmutzungen ändert sich täglich, sodass sich ein moderner Kühlschmierstoff heute vielfältigen Anforderungen stellen muss. Er muss leistungsfähig, wirtschaftlich und frei von schädlichen und umweltbelastenden Inhaltsstoffen sein“, erklärt Professor Klocke, Inhaber des Lehrstuhls für Technologie der Fertigungsverfahren am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University.

Individuelle KSS-Abstimmung für optimierte Fertigungsprozesse

Je nach Anwendung sollten daher Schwerpunkte individuell gelegt werden. „Es ist wichtig, dass der verwendete Kühlschmierstoff optimal auf die Fertigungsprozesse abgestimmt ist. Dafür ist eine umfassende Analyse der Maschine, Werkzeuge und der Schnittparameter mit der Hilfe eines Kühlschmierstoffpartners empfehlenswert“, rät Christoph Wüthrich, Leiter Fertigungstechnologie der Blaser Swisslube AG. Nicht zuletzt, weil Werkstoff, Werkzeug, Maschine und Kühlschmierstoff sich gegenseitig beeinflussen.

„Der Kühlschmierstoff wird in der Fertigung leider immer noch stiefmütterlich behandelt, obschon durch ihn eine enorme Produktivitätssteigerung möglich ist“, ergänzt Wüthrich. Defizite beschreibt zudem Klocke vom WZL: „Aufgrund der zunehmenden Themenkomplexität wie auch der stets wachsenden Kostenrelevanz innerhalb der Metallverarbeitung bestehen immer öfter Kommunikationsdefizite zwischen der industriellen Anwendung und den Anlagen- beziehungsweise Komponentenherstellern.“ Deshalb etablierte das WZL ein Portal zum Wissensaustausch mit bereits über 28 Mitgliedsfirmen, den Industriearbeitskreis Kühlschmierstofftechnik (www.iak-wzl.de), in dem Anwender Kostenpotenziale aufdecken sowie technologische Bewertungen gemeinschaftlich mit Experten aus der Industrie und Wissenschaft erlernen können.

Ein Beispiel aus dem Hause Blaser Swisslube zeigt, warum sich der Wissensaustausch lohnen kann. „Bei einem unserer Zerspanungsversuche konnten wir beim Bohren in Inconel 718 mit einem optimal auf den Prozess abgestimmten Kühlschmierstoff die vom Werkzeughersteller empfohlene Schnittgeschwindigkeit von 30 m/min auf 75 m/min steigern“, beschreibt Wüthrich ein Projekt, bei dem die Bearbeitungszeit um mehr als die Hälfte verringert wurde. Ist der optimale KSS erst einmal gefunden und im Einsatz, muss dieser überwacht und gepflegt werden. Nur so kann sichergestellt werden, dass er langfristig funktionstüchtig bleibt.

„Einer der wichtigsten Parameter überhaupt ist die Konzentration der Emulsion. Diese hängt im Wesentlichen von der Art des spanenden Arbeitsprozesses ab. Doch selbst wenn man diese korrekt nach Datenblatt angesetzt hat, muss die Konzentration laufend überprüft werden“, so Wüthrich weiter.

4. Aachener Kühlschmierstoff-Tagung

Kühlschmierstoffe sind in der spanenden Fertigung bei vielen Bearbeitungsoperationen auch heute noch unverzichtbar. Neben den technologischen Vorteilen, die Kühlschmierstoffe bieten, ist ihr Einsatz jedoch mit hohen Kosten verbunden.

Auf der 4. Aachener Kühlschmierstoff-Tagung vom 21. bis 22. Oktober 2015 zeigen Experten aus Industrie und Forschung praxisnahe Lösungen für einen ökonomischen und ökologischen Einsatz von Kühlschmierstoffen in der Fertigung. Die Tagung richtet sich an Fach- und Führungskräfte aus den Bereichen Produktion, Fertigung, Arbeitsvorbereitung und Entwicklung sowie an Sicherheitsfachkräfte und Personen, die im Betrieb für das Fluidmanagement verantwortlich sind.

Weitere Informationen und die Möglichkeit zur bequemen Online-Anmeldung finden Sie hier.

Inhaltlicher Ansprechpartner: Tolga Cayli, WZL der RWTH Aachen, Tel.

+49 (0)241 80 20524, t.cayli@wzl.rwth-aachen.de

Organisatorische Ansprechpartnerin: Ekaterina Dymova, M.A., WZLforum gGmbH der RWTH Aachen, Tel. +49 (0)241 80 23614, e.dymova@wzl.rwth-aachen.de

(ID:43507200)