Kühlschmierstoffe

In Deutschland werden jährlich rund 1 Mio. Tonnen Kühlschmierstoffe und Schmieröle verkauft.
Der Anteil von Kühlschmierstoffen liegt bei etwa 6 %.
Der Oberbegriff "Kühlschmierstoffe" wird gemäß DIN 51385 definiert, es gibt nichtwassermischbare

Kühlschmierstoffe und wassermischbare Kühlschmierstoffe

bzw. wassergemischte Kühlschmierstoffe. Kühlschmierstoffe Einteilung in Anlehnung an DIN 51385 Der Kühlschmierstoffe-Verbrauch ist unterteilt in ca. 60 % nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe, und in ca. 40 % wassermischbare Kühlschmierstoffe. Im Bezug auf das fertige Produktaufkommen ergibt sich daraus ein Kühlschmierstoffeaufkommen von rund 900.000 to gerechnet mit einem Konzentratanteil im Kühlschmierstoffe von 3 %.
Aufbau von wassermischbaren bzw. wassergemischten Kühlschmierstoffen.
Die Kühlschmierstoffkonzentrate enthalten neben dem Mineralölanteil eine Vielzahl von Zuschlagstoffen zum Kühlen und Schmieren Diese additiven Zuschläge - bis zu 500 Komponenten werden dazu verwendet.
Diese garantieren die Funktion und Stabilität des Kühlschmierstoffes. Sie reduzieren somit Abfallmenge, andererseits erschweren sie das Trennen der verbrauchten Kühlemulsion und Schmieremulsion.
Es sind beim Einsatz von Kühlschmierstoffen einige "Technische Regeln" zu beachten, so z.B. die · TRGS 402 Ermittlung und Beurteilung von Konzentrationen gefährlicher Stoffe in der Luft in Arbeitsbereichen, · TRGS 403 Bewertung von Stoffgemischen in der Luft am Arbeitsplatz und · TRGS 611 Verwendungsbeschränkungen für wassermischbare bzw. wassergemischte KSS, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können.

Kühlschmierstoffe

Waschbenzin
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Bei Kühlschmierstoffen (Kühlemulsionen, Bohremulsionen) hingegen, die z.B. bei der spanenden Fertigungsverfahren (Bohren, Drehen) eingesetzt werden, erfolgt die Kühlung direkt gekoppelt an eine Schmierwirkung.
Dabei handelt es sich um ein Gemisch aus Öl und Wasser, welches teilweise durch Tenside stabilisiert wird. Die während der Fertigung erwünschte Stabilität der Kühlschmierstoffe kann im Abwasserbereich den Einsatz einer Emulsionsspaltung notwendig machen. Kühlschmierstoffe für die Bearbeitung cobalthaltiger Materialien
Die spanende Bearbeitung all dieser Werkstoffe beschränkt sich aufgrund der besonde-ren Festigkeit überwiegend auf Prozesse mit geometrisch nicht definierter Schneide, d.h. Schleif- und teilweise Hon- und Läppprozesse. Zur optimalen Gestaltung dieser Fertigungsprozesse im Bezug auf die Parameter Oberflächengüte der Werkstücke, Werkzeugverschleiß und Produktivität werden die Kühlschmierstoffe als Fertigungshilfsstoff verwendet. Dieser erfüllt die folgenden Aufgaben:
o Vermeidung staubförmiger Emissionen durch Binden der entstehenden Co-baltstäube.
o Verringerung der Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug, Reduktion der entstehenden Reibungswärme.
Dadurch Reduktion von Werkzeugverschleiß, Verbesserung der Oberflächenqualität am Werkstück und Vermeidung von Werkstoffgefügeänderungen.
o Ableiten der durch Reibung und Verformungsarbeit des Spans entstehenden Wärme, Kühlung von Werkstück und Werkzeug.
o Abtransport der beim Bearbeitungsprozess entstehenden Späne aus der Werkzeugeingriffszone, Freispülen der Werkzeuge, Transport der Späne zum Filter.
o Schutz der Werkstücke, Werkzeuge und Anlagenteile vor Korrosion, Temperierung von Anlage und Werkstücken.

Wassermischbare Kühlschmierstoffe werden beispielsweise für das Flachschleifen von Hartmetallen verwendet. Beim Kontakt mit dem Hartmetall wird das metallische Cobalt in Ionenform herausgelöst und reichert sich im Kühlschmierstoffe an.
Neben der Schädigung der Metalloberfläche insbesondere bei Hartmetallen kann dieser Effekt auch eine hohe Belastung des Maschinenpersonals durch die Cobaltsalze bewirken, die durch Hautkontakt oder durch das Einatmen des Kühlschmierstoffeaerosols in den Körper aufgenommen werden. Zur Verringerung bzw. Vermeidung dieser Gefahren sind wassermischbare Kühlschmierstoffe speziell für das Schleifen von Hartmetallen und cobalthaltigen Stählen erhältlich, die aufgrund ihrer Zusammensetzung das Herauslösen von Cobalt aus dem Werkstückmaterial und seine Anreicherung im Kühlschmierstoffe weit-gehend verhindern. Im Einzelnen bedeutet dies, dass diese Kühlschmierkonzentrate möglichst keinerlei Amine enthalten und gegen das in Lösung gehen von Cobalt inhibiert sein sollten.
Da die Inhaltsstoffe emulgierbarer Kühlschmierstoffe sehr stark zu Cobaltleaching neigen und auch kaum ausreichend inhibiert werden können, setzt man für die Bearbeitung cobalthaltiger Werkstoffe überwiegend wasserlösliche Produkte ein.