Kühlschmierstoff Schaumarme Kühlschmierstoffe mit vollentsalztem Wasser

Autor / Redakteur: Brian-James Rothwell / Bernhard Kuttkat

Die Einzelkomponenten von Industrie-Lasern werden mit höchster Präzision gefertigt und in Reinräumen montiert. Selbst kleinste Rückstände wie Metallsalze aus der Kühlschmierstoffemulsion müssen als mögliche Fehlerquelle bei der Endmontage ausgeschlossen werden. Dazu stellte der Laserhersteller Trumpf die Kühlschmierstoffversorgung komplett auf einen Kühlschmierstoff um, der mit vollentsalztem Wasser gemischt werden kann.

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Bei der Inbetriebnahme von neuen CO2-Lasern trat in der Vergangenheit immer wieder das Problem auf, dass sich winzige Schmutzpartikel aus den frisch montierten Bauteilen des Strahlenerzeugers ablösten, sobald das Edelgasgemisch in den Laser geleitet wurde. Diese Partikel setzten sich auf den Oberflächen der in dem Laser befindlichen Spiegel ab. Während der Inbetriebnahme verdampften diese Partikel, jedoch beanspruchte diese Form der Selbstreinigung eine lange Zeit. Außerdem bestand bei einer zu hohen Menge von Partikeln die Gefahr, dass sich einige Partikelreste in den Spiegeloberflächen einbrannten und die Funktionsweise und Lebensdauer der Laserköpfe beeinträchtigten, die gegen Restverschmutzung extrem empfindlich sind.

Die Partikel wurden aus den vorangegangenen Bearbeitungsschritten der aus hochfesten Aluminiumknetlegierungen hergestellten Laserbauteile in die Reinraummontage verschleppt. Durch die Analyse der Partikel mit dem Elektronenrastermikroskop stellte sich heraus, dass es sich bei den Rückständen um Metallsalze aus dem Stadtwasser handelte, mit dem der wassermischbare Kühlschmierstoff für die Zerspanung angesetzt worden war.

Starke Schaumbildung führte zu Maschinenstillstand

Um die Ablagerung der Partikel von vornherein auszuschließen, wollte man bei Trumpf fortan auf Stadtwasser verzichten und bereits den Erstansatz der Kühlschmierstoffemulsion mit vollentsalztem Wasser vornehmen. Der bisher eingesetzte Kühlschmierstoff bewirkte jedoch eine sehr starke Schaumbildung, die zur Folge hatte, dass die Bearbeitungsmaschinen kollabierten. Auch der Einsatz von Entschäumern wäre keine befriedigende Lösung gewesen, weil solche Additive Silikate und damit zusätzliche potenzielle Störfaktoren enthalten und die Produktion verteuert hätten.

Als gut geeignet stellte sich bei Trumpf schließlich der Kühlschmierstoff Multan 97-10 von Henkel heraus, ein speziell für die Aluminiumzerspanung entwickeltes borfreies Produkt, das auf einem patentierten Emulgatorkonzept basiert. Es ließ sich auf Anhieb ohne jegliche Additive schaumfrei mit VE-Wasser ansetzen. Die feindisperse Kühlschmierstoff-Emulsion ermöglicht hohe Zerspanungsleistungen bei sehr niedrigem Verbrauch und zeichnet sich durch eine exzellente Spülwirkung aus. Späne und Bearbeitungsrückstände werden gründlich weggespült, die Bauteile und Anlagen bei Trumpf sind seither deutlich sauberer. Auch das ausgezeichnete Abtropfverhalten der Emulsion trägt zu einer höheren Sauberkeit der Komponenten schon vor der Endreinigung bei.

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