Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffs

Beim Präzisionsschleifen können hohe Temperaturen entstehen, die über ein wirksames Kühlmittel in ausreichender Menge abgeleitet werden müssen, um thermische Schäden am Werkstück zu verhindern. Sowohl ölbasierte als auch wasserlösliche Kühlmittel können diese Funktion übernehmen. Beide Kühlschmiermittel haben unterschiedliche Vor- und Nachteile. Um herauszufinden, welches Kühlmittel für die verschiedenen Arten des Präzisionsschleifens am besten geeignet ist, haben wir Tom Cappadona von Blaser Swisslube befragt. Tom hat früher bei uns bei STUDER gearbeitet und bringt jetzt seine Expertise bei einem der führenden Hersteller von Kühlschmierstoffen ein.

In der Fertigung gilt: Wenn sich die Temperatur ändert, ändert sich auch die Größe der hergestellten Teile. Beim Präzisionsschleifen, wo es auf Mikrometer ankommt, muss die Temperatur konstant bleiben. Auch die beim Schleifen entstehenden Späne müssen effektiv entfernt werden, was durch Ausspülung mittels Kühlmittel gelingt.

Die Verwendung eines leistungsstarken und sauberen Kühlmittels bringt noch weitere Vorteile mit sich, z. B. eine längere Lebensdauer der Schleifscheibe, zuverlässige Oberflächenqualität der hergestellten Teile, weniger Wartungsaufwand an der Maschine.

Wenn Sie eine einfache und kostengünstige Lösung suchen, sind wasserlösliche Kühlmittel ideal. „Sie leiten die Wärme gut vom Werkstück ab“, erklärt Cappadona. „Zudem benötigt man einfachere zusätzliche Anlagen oder Peripheriegeräte als bei ölbasierter Kühlung.“

"Allerdings erfordern wasserlösliche Kühlmittel mehr Wartung, da sie anfällig für Bakterien- und Pilzbefall sind, wenn sie nicht richtig gepflegt werden. Eine regelmäßige Überwachung ist daher notwendig. Bei der Verwendung von Werkstoffen wie HSS oder Hartmetall sind ölbasierte Kühlmittel meist die bessere Wahl."

Einige Profi-Tipps von Tom:

• Es können wasserlöslichen Kühlmitteln Additive (Zusatzstoffe) zugesetzt werden, und manche Konzentrate enthalten bereits Hemmer gegen Bakterien- und Pilzbefall.
• Beim Kühlmittelwechsel verwendet Blaser einen Reiniger, der 7 bis 10 Tage wirkt, um eventuelle Biofilme abzutöten. In dieser Zeit kann weiterhin geschliffen werden.
• Bakterien entstehen oft, wenn das Kühlmittel stillsteht und nicht zirkuliert. Dies zeigt sich in erhöhten pH-Werten.
• Blaser bietet Schulungen zur Wartung ihrer wasserlöslichen Kühlmittel an.

Ölbasierte Kühlmittel sind zwar teurer in der Anschaffung, da zusätzliche Peripheriegeräte erforderlich sind, ermöglichen aber hohe Materialabtragsraten und Prozesssicherheit. „Öl kühlt besser als Wasser, da es weniger Reibung und Wärme erzeugt", so Cappadona. "Bei Materialien wie Hartmetall oder HSS erreicht man mit ölbasierter Kühlung dadurch höhere Abtragsraten.“

Wichtig ist ein hochwertiges Basisöl mit einem hohen Flammpunkt. Der Flammpunkt gibt die Temperatur an, bei der sich Dämpfe entzünden. Zum Beispiel hat das Blasogrind GTM 10 einen Flammpunkt von 190 °C, vergleichbare Kühlmittel liegen zwischen 135 und 160 °C.

Ein Nachteil ist, dass ölbasierte Kühlmittel ein Feuerlöschsystem und einen Kühler erfordern, um die Temperatur niedrig zu halten. Brandschutz ist beim Einsatz ölbasierter Kühlschmierstoffe unerlässlich.

Cappadona kennt beide Typen, aber viele Werkzeugschleifer bevorzugen Kühlmittel auf Ölbasis wegen der höheren Schmierfähigkeit (Leistung), der einfachen Handhabung und der geringeren Kobaltauswaschung.

Die Werkzeugschleifmaschinen der Serie WALTER DIAMOND sind bekannt für ihre Fähigkeit, sowohl Hartmetall zu schleifen als auch PKD zu erodieren. Sie benötigen daher spezielle Kühlmittel wie Blasogrind GTE 5, das minimale Zusätze (Additive) enthält, um die Oxidation beim Erodieren möglichst gering zu halten.

Werkstätten, die Werkzeug- und Formenbau betreiben, arbeiten oft mit Hartmetall, das Kobalt enthält und die Verwendung ölbasierter Kühlmittel erfordert. In weniger anspruchsvollen Anwendungen sind wasserlösliche Kühlmittel oft ausreichend.

Für die meisten Anwendungen von Flach- und Profilschleifmaschinen wird ein wasserlöslicher Kühlschmierstoff verwendet. "Beim Schleifen mit Diamant- oder CBN Schleifscheiben ist es jedoch wahrscheinlicher, dass ölbasierte Kühlmittel zum Einsatz kommen", so Cappadona.

Tom Cappadona sieht Vorteile bei beiden Kühlmitteltypen. „Oft verwenden Werkstätten, die ich besuche, bereits ein Kühlmittel. Die Wahl hängt meist von den spezifischen Anforderungen und auch Vorlieben der Kunden ab. Maschinen bleiben mit Öl sauberer, aber der Bediener wird schmutziger. In meiner Zeit an der Maschine bevorzugte ich daher wasserlösliches Kühlmittel, heute sehe und schätze ich die Vorteile von Öl.“

Zusätzliche Faktoren, wie die Reinigung der Werkstücke nach dem Schleifen, die mit ölbasierten Kühlschmierstoffen aufwendiger ist, können die Wahl des Kühlmittels ausserdem beeinflussen.

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