20.11.2018Kühlschmierstoff-Tests –was muss bei der Kühlschmierstoffpflege beachtet werden?

Unsere neu entwickelten Kühlschmierstoffe testen wir im hauseigenen Technologiecenter auf Herz und Nieren bevor diese auf den Markt kommen. Dabei sind viele Faktoren zu berücksichtigen. In meiner Serie erkläre ich, was es bei den Kühlschmierstoff-Tests alles zu beachten gibt. In diesem Teil liegt der Fokus auf dem Kühlschmierstoff und dessen Handhabung. Was muss dabei beachtet werden? KSS-Konzentration, Wasserqualität sowie auch Bandfilter und Skimmer sind hier matchentscheidend.

Um Kühlschmierstoffe (KSS) miteinander zu vergleichen muss sehr sorgfältig vorgegangen werden. Im ersten Teil habe ich bereits erläutert, worauf bei Material und Werkzeug zu achten ist. Nun kommen wir zum Kühlschmierstoff und dessen Handhabung. Die Reinigung der Maschine – vor der Befüllung – ist das A und O für die erfolgreiche Verwendung des KSS. Viele Hinweise und Tipps zur Handhabung unserer Kühlschmierstoffe sind in unseren Anwendungsvideos zu finden.

Fachkundige Maschinenreinigung

Nach der gründlichen Reinigung der Maschine sind für das anschliessende befüllen (mit wassermischbaren KSS) zwei Faktoren besonders wichtig:

  • Die KSS-Konzentration
  • Die Wasserqualität

Die KSS-Konzentration

Die Konzentration, mit welcher der Kühlschmierstoff angesetzt wird, beeinflusst sowohl die Leistung wie auch die Stabilität der Emulsion. Beim Prüfen der Konzentration mit dem Refraktometer muss unbedingt der Refraktometer-Faktor berücksichtigt werden. Dieser wird bei unseren Produkten stets auf der Produktetikette ausgewiesen.

Konzentrationsprüfung mittels Refraktometer

 

Dieser Faktor wird mit dem abgelesenen Refraktometer-Wert multipliziert und ergibt die effektive Konzentration des KSS.

Einfluss des Refraktometer Faktors. Beispiel mit Faktor 1.0 und 1.5.

 

Bei unseren Zerspanungsversuchen im Technologiecenter arbeiten wir immer mit derselben Konzentration. Für die allgemeine Zerspanung liegt diese bei 8 Prozent. Hingegen werden die Tests beim Schleifen mit 4 Prozent gefahren. Zu beachten sind hier die Einsatzgrenzen auf dem Datenblatt des jeweiligen Produktes.

 

Die Konzentration wird während den Versuchen täglich geprüft. Um die Reproduzierbarkeit der Testresultate sicherzustellen, darf die Abweichung zur Sollkonzentration während der gesamten Testdauer nicht mehr als maximal 0,5% betragen. Weiter darf die Gesamtmenge an Kühlschmierstoff über die gesamte Testdauer ebenfalls nicht zu stark schwanken. Ansonsten ist die Ruhezeit im Tank zu kurz oder zu lang. Dies wird mit dem regelmässigen Nachfahren (Zugabe von sehr tief konzentrierter Emulsion zum Ausgleichen der Verdunstung) erreicht.

 

Die Wasserqualität

Da die Emulsion mit Wasser angemischt wird, ist die Qualität einschliesslich der Härte des Wassers von grosser Bedeutung. Weiches Wasser begünstigt beispielsweise die Schaumbildung. In der Schweiz, Deutschland und Österreich haben wir eher das Problem von zu hartem, also mineralstoffreichem Wasser. Bei zu hoher Gesamthärte kann das Produkt schlimmstenfalls instabil werden, was unausweichlich zu einem vorzeitigen Emulsionsaustauch führt.

Um auch Produkte bei uns testen zu können, welche für weiches Wasser konzipiert sind, besitzen wir eine Entsalzungsanlage. Durch gezielte Zugabe von Calciumacetatlösung zum behandelten Wasser können wir dann die Härte an das jeweils geforderte Test-Setup anpassen. Da jedes Produkt individuell auf unterschiedliche Wasserhärten reagiert, muss der empfohlene Bereich der Wasserhärte, welcher auf den Produktdatenblättern vermerkt ist, zwingend eingehalten werden.

Die Qualität des Wassers kann dank Teststreifen in Sekundenschnelle ermittelt werden.

Kontinuierliche Pflege des Kühlschmierstoffs im Betrieb

 

Die Pflege und Instandhaltung ist sowohl für die wassergemischten Emulsionen als auch für die nicht wassermischbaren Metallbearbeitungsöle sehr wichtig.

 

Der Einfluss des Bandfilters

Unsere Maschinen im Technologiecenter sind mit Bandfilteranlagen ausgerüstet. Diese sind für die Filtration der Schwebepartikel zuständig. Durch die Filtrierung werden die Pumpen geschont und die Standzeit des KSS erhöht.

Hier spielt insbesondere das verwendete Filtervlies eine wichtige Rolle. Je nach Zusammensetzung kann es zu vermehrter Schaumbildung kommen. Dies weil sich permanent schaumfördernde Inhaltsstoffe auslösen und in den KSS übergehen.

Beim Schleifen sind die Späne und Partikel kleiner. Daher setzten wir hier auf eine Zentrifuge, welche durch Wirkung der Fliehkraft den KSS filtriert.

Zwei Unterschiedliche Bandfiltertypen in reinem Leitungswasser nach kurzem schütteln von Hand. Das Glas Links – mit ungeeignetem Vlies – bildet Schaum.

 

Skimmer

KSS sind so entwickelt, dass sich Fremdöl (z.B. Gleitbahn- oder Hydrauliköl) nicht mit dem KSS vermischt und oben aufschwimmt. Mittels Skimmer kann dieses aufschwimmende Öl entfernt werden. Dies verhindert, dass sich ein Ölteppich bildet, welcher die Sauerstoffzufuhr unterbindet. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer des KSS erheblich.

Beispiel eines Bandskimmers zum Entfernen des Fremdöls

(Bildquelle:  http://arbeitssicherheit-umweltschutz-shop.com/arbeitssicherheit-und-umweltschutz/online-shop/oelskimmer-und-filtertechnik/bandskimmer-oelskimmer/bandskimmer-typ-300-28/?TID=raw)

 

Im dritten und finalen Teil meiner Serie kommen wir zum Kernthema. Dem Ablauf sowie den Beurteilungskriterien des Leistungstests.

Marco Kunz
Marco KunzMitarbeiter Fertigungstechnologie

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