Kühl- und Schmierstoffe im Maschinenbau

1. Aufgabenbereich:

  • Reibung vermindern
  • Wärme abführen
  • Fremdstoffe (z.B. Metallspäne) wegspülen
  • Standzeit der Werkstücke erhöhen
  • Oberfläche der Werkstücke verbessern
  • Zeitspanungsvolumen erhöhen
  • Bearbeitungsstelle reinigen
  • Korrosion vermeiden

2. Wann benutze ich Kühlschmierstoffe oder Schmierstoffe?


Schmierung

Diese wird zum Beispiel bei der Spanenden Bearbeitung benötigt, da hier große Reibung an der Wirkstelle auftritt. Somit wird der Verschleiß am Werkzeug niedrig gehalten, Erwärmung und Energiebedarf der Maschine gesenkt. Bei Hoher Beanspruchung werden dem Kühlschmierstoff Wirkstoffe beigegeben, die bei Drücken oder hohen Temperaturen mit dem Werkstück reagieren. Dies verhindert, dass die Rauhigkeitsspitzen von Werkstück und Werkzeug verschweißen. Hierbei würden EP-Additive (Extreme-Pressure-Additive), also Extrem-Druck-Zusätze herbei gegeben. Damit diese Zusätze wirken können sind Mindestdrücke und Mindesttemperaturen nötig. Um die Reibung zu vermindern werden AW-Wirkstoffe (AntiWear-Zusätze, zu Deutsch: Anti-Haftung) hinzu gegeben. Diese bilden einen Film auf Werkstück und Werkzeug, der die Berührung beider verhindert.

Kühlung

Kühlschmierstoffe sollen die Wärme von Werkstück und Werkzeug möglichst schnell abführen. Somit wird die Bearbeitungsgenauigkeit erhöht und das Gefüge in den Randschichten nicht verändert. Die Kühlwirkung ist von der Strömungsgeschwindigkeit, der Form und Richtung des Strahles, der Viskosität, der Art des Stoffes und dessen Temperatur abhängig. Beispiel: Ein großer Volumenstrom und eine große Wärmekapazität bringen eine große Kühlwirkung hervor. Bei wassergemischten Kühlschmierstoffen trägt das Verdampfen von Wasser wesentlich zur Kühlung bei.

Spülung und Transport

Kühlschmierstoffe haben auch die Aufgabe anfallende Späne oder andere Feststoffe von der Bearbeitungsstelle fortzuführen. Das Spülvermögen ist vor allem von der Viskosität, vom Volumenstrom und dem Druck des Kühlschmierstoffes abhängig. Die Späne mit ihrer Art und Größe sind ausschlaggebend für das Trage- und Absetzverhalten des Kühlschmiermittels.