Was sind Kühlschmierstoffe (KSS)? Definition, Aufgaben und Einsatz

Wie der Name zeigt, liegen die Hauptaufgaben von Kühlschmierstoffen in der Kühlung und Schmierung. Als dritte Aufgabe kommt ihnen aber ebenfalls eine Reinigungsfunktion zu.

Kühlung

In der zerspanenden Fertigung kommt es bei der Bearbeitung zu hohen Schnittgeschwindigkeiten. Diese erzeugen Reibung und damit Wärme. Zu hohe Temperaturen können allerdings das Gefüge zwischen Werkzeug und Werkstoff verändern. Das führt zu Werkzeugverschleiß, Maßabweichungen und Qualitätsproblemen. Um diese Veränderungen zu vermeiden und damit auch die Bearbeitungsgenauigkeit zu erhöhen, sorgt das KSS für die notwendige Kühlung des ganzen Bearbeitungsprozesses. 

Schmierung

Die bereits angesprochene Reibung hat neben der entstehenden Wärme auch andere negative Einflüsse. Sie sorgt für Werkzeugverschleiß und erhöht die benötigte Energie erheblich. Zusätzlich verschlechtert Reibung die Oberflächenqualität des Werkstücks.

Um all dem entgegenwirken zu können, sorgt der KSS für einen Schmierfilm zwischen Werkzeug und Werkstück. 

Reinigung

Die letzte Aufgabe, die Kühlschmierstoffen zukommt, ist die Reinigung. Die bei der Fertigung entstehenden Späne verunreinigen die Bearbeitungsstelle und sorgen für eine Verschlechterung der Bauteilqualität. Der KSS sorgt für eine Spülung und eine Späneabfuhr.

Somit können KSS einen reibungslosen Prozess, sowie eine erhöhte Bauteilqualität ermöglichen und damit die Risiken von Korrosion, Werkzeugverschleiß und Nacharbeiten deutlich verringern.

Kühlschmierstoffe kommen überall dort zum Einsatz, wo Späne in der Fertigung entstehen, wie beispielsweise:

• Drehen
• Fräsen
• Bohren
• Schleifen
• Räumen
• Gewindeschneiden
• Sägen

Welcher KSS für welche Bearbeitungsform eingesetzt wird, hängt maßgeblich von der verwendeten Schnittgeschwindigkeit ab. Kühl- und Schmierwirkung verhalten sich im KSS entgegengesetzt: Umso höher die Kühlwirkung, umso geringer die Schmierwirkung.

Bei hoher Schnittgeschwindigkeit wird besonders eine gute Kühlwirkung des Kühlschmierstoffs benötigt. Geringere Schnittgeschwindigkeit sorgt für erhöhte Reibung – der KSS benötigt eine besonders gute Schmierwirkung.

Im Allgemeinen unterscheidet man zwei Arten von Kühlschmierstoffen: Nichtwassermischbare und wassermischbare KSS.

Nichtwassermischbare KSS

Nichtwassermischbare KSS sind mineralölbasierte Schmierstoffe, die zum Teil mit Zusätzen angereichert werden. Meist werden sie in Form von Schneid- oder Schleifölen in der Metallverarbeitung eingesetzt. Sie verfügen über eine ausgeprägte Schmierfähigkeit und bieten daher einen guten Korrosionsschutz. Die Kühlwirkung ist hingegen geringer.

Wassermischbare KSS

Der Begriff „wassermischbarer Kühlschmierstoff“ beschreibt den Ausgangszustand des KSS – dieser wird als Konzentrat angeliefert und dann mit Ansetzwasser vermischt. Je nach Mischergebnis unterscheidet man zwischen:

• Emulsionen
  Sie weisen einen natürlichen Öl-Anteil auf. In der gemischten Emulsion sind diese Öltropfen sichtbar.
• Lösungen
  Sie sind auf synthetischer Basis hergestellt und lassen sich vollkommen im Ansetzwasser auflösen. Das Ergebnis ist ein transparenter KSS, frei von Mineralölen.

Wassermischbare KSS verfügen über eine sehr gute Wärmeabfuhr, aber eine geringere Schmierwirkung als nichtwassermischbare KSS.

Kühlschmierstoffe bestehen aus einer Kombination verschiedener Grundstoffe und Additive. Je nach KSS-Typ kommen als Grundstoffe Öle, Wasser und weitere chemische Komponenten zum Einsatz. Um das Kühlschmiermittel auf die individuelle Anwendung zu optimieren, können unterschiedliche Zusätze, die so genannten Additive, hinzugegeben werden. Sie können für bessere Mischbarkeit und längere Haltbarkeit des KSS sorgen oder die Performance verbessern. Häufig verwendete Additive sind zum Beispiel:

• Emulgatoren: für bessere Mischbarkeit
• Korrosionsschutzmittel: als Schutzschicht zwischen Werkstück und Werkzeug
• Konservierungsmittel: Um Pilzbefall zu vermeiden
• Hochdruckzusätze: um Verschmelzen von Werkstück und Werkzeug zu verhindern

Einige der oben genannten Additive werden dem KSS schon von Beginn, also als Primärstoff, zugesetzt.

Es kommt jedoch auch vor, dass Additive dem KSS als Sekundärstoff, also nachträglich, beigemischt werden. Das passiert meist, wenn Probleme mit dem Kühlschmierstoff auftreten, wie zum Beispiel Schaum, Ölnebel oder Bakterien und Pilze. Klassische Additive für diesen Fall sind:

• Entschäumer
• Nachkonservierer
• Antinebelzusätze
• pH-Wert Regulierer
• Härteregulierer

Solche Nachsetzstoffe sollen dabei helfen, den KSS wieder zu stabilisieren und die Prozessqualität sicherzustellen.

Trotz der richtigen Auswahl des KSS können im laufenden Betrieb verschiedene Probleme auftreten:

• Schwankende KSS-Konzentration
• Fremdöleintrag
• Schaumbildung
• Mikrobiologischer Befall
• Korrosion
• Verkürzte Werkzeugstandzeiten

Viele dieser Probleme entstehen durch mangelnde Pflege, falsche Konzentration oder Verunreinigungen des Kühlschmierstoffs. Für jedes dieser Themen finden Sie auf unserer Homepage ausführliche Fachbeiträge und Lösungsmöglichkeiten. 

Um die Potenziale von Kühlschmierstoffen für die Fertigung vollumfassend ausnutzen zu können, sind zwei Punkte entscheidend:

• Die richtige KSS-Auswahl
• Die richtige KSS-Pflege

Bei beiden dieser Themen stehen wir Ihnen als Partner zur Seite. Wir helfen Ihnen den perfekten KSS für Ihre Prozessumgebung auszuwählen. Dabei greifen wir dank unserer Herstellerunabhängigkeit auf eine breite Produktvielfalt zurück. Und sollte trotzdem nicht das Richtige dabei sein, können wir KSS individuell anmischen – perfekt auf Sie abgestimmt.

Auch bei der Pflege und dem Nachsatz Ihres KSS sind wir der richtige Ansprechpartner. Wir führen regelmäßige Kontrollen durch, erkennen Abweichungen frühzeitig und agieren, bevor Probleme auftreten können.

Potenziale optimal ausschöpfen!

Buchen Sie einen Termin für ein unverbindliches, kostenloses Erstgespräch per Telefon oder informieren Sie sich auf unserer Homepage über unsere Leistungen:

Kontakt aufnehmen  Zurück zur Übersicht

Was sind Kühlschmierstoffe (KSS)? Definition, Aufgaben und Einsatz

Was sind Kühlschmierstoffe?

Welche Aufgaben haben KSS?

Wo werden KSS eingesetzt?

Wie wird der passende KSS ausgewählt?

Welche Arten von Kühlschmierstoffen gibt es?

Was sind Additive im Kühlschmierstoff?

Typische Probleme mit Kühlschmierstoffen

Wie unterstützt IQ Fluids im Umgang mit Kühlschmierstoffen?