05.10.2021 von Markieren
Die in der Metallbearbeitung verwendeten Flüssigkeiten dienen der Schmierung und Kühlung. Sie sind unerlässlich für die Optimierung einer Vielzahl von Prozessen und tragen zur Verbesserung der Schnittgeschwindigkeit, der Schnittqualität und der weiteren Eigenschaften bei. Werkzeugnutzungsdauer.
Mehrzweck-Metallbearbeitungsflüssigkeiten müssen mehrere Funktionen erfüllen. Sie dienen nicht nur als Schmier- und Kühlmittel für Schneidwerkzeug und Werkstück, sondern entfernen auch Metallspäne und -abrieb aus der Schnittzone. Bei herkömmlichen Bearbeitungsverfahren entstehen etwa zwei Drittel der Wärme durch den Scherwiderstand der Werkstückatome. Die Reibung des Schneidwerkzeugs liefert den Rest. Ausreichende Schmierung verändert den Scherwinkel entscheidend und führt so zu deutlich dünneren Metallspänen. Dadurch wird die Reibungswärme zusätzlich reduziert.
Eine Frage der Kühlschmierstoffe
Wasser ist als effektives Kühlmittel bekannt. Das liegt an seiner höchsten Wärmekapazität aller bekannten Flüssigkeiten. Als Schmiermittel hat Wasser jedoch auch Nachteile. Wenn Wasser mit Luft und Metallen, die Eisen oder eine seiner Legierungen enthalten (z. B. Stahl), in Kontakt kommt, kann sich Eisenoxid – oder Rost – bilden.
Wasser ist ein extrem dünnflüssiges Schmiermittel, das direkt von den behandelten Teilen abperlt und daher keinen Schutzfilm bilden kann, der Reibung und Verschleiß entgegenwirkt. Im Gegensatz zu Wasser schmiert Öl gut, da es an Oberflächen haftet; allerdings kühlt es schlecht, da sich die Wärme lokal staut, wodurch es potenziell entzündlich ist.
Einige der ersten Kühlschmierstoffe Verwendet wurden tierische Nebenprodukte. Schweinefett galt als hervorragendes Schneidöl, ebenso wie Pferdeöl, Wollfett und Walrat aus der Walfangindustrie, bevor diese zum Schutz gefährdeter Arten verboten wurden.
Synthetisches Schneidöl
1947 brachte die Cincinnati Milling Machine Unternehmen in den USA ein synthetisches Schmieröl auf den Markt. Es war das erste Produkt, das die Kühlwirkung von Wasser mit der Schmierfähigkeit von Öl vereinte. Dieses neue Produkt ermöglichte höhere Betriebsgeschwindigkeiten und eine längere Werkzeugstandzeit.
Moderne Metallbearbeitungsflüssigkeiten
Um spezifische Aufgaben zu erfüllen und unterschiedlichen Anwendungen gerecht zu werden, enthalten moderne Metallbearbeitungsflüssigkeiten eine Vielzahl von Additiven wie Emulgatoren, Antioxidantien, antimikrobielle Pestizide, Stabilisatoren und Entschäumer. Diese verbessern die Schmierfähigkeit und verhindern Rost und andere Verunreinigungen. Die Zusammensetzung der Flüssigkeiten berücksichtigt den erforderlichen Abtragsprozess, die Metallart und die Anwendungsvorteile einer bestimmten Mischung und Flüssigkeitsart.
Wasser und Öl vermischen sich nicht von Natur aus. Flüssigkeiten werden Emulgatoren zugesetzt, die als Trennschicht zwischen den beiden Flüssigkeiten dienen, sodass deren jeweilige Eigenschaften gleichzeitig genutzt werden können. Es gibt eine Vielzahl von wassermischbaren Flüssigkeiten, von synthetischen und halbsynthetischen bis hin zu löslichen Ölen. Diese Produkte werden üblicherweise als ölbasierte Konzentrate verkauft, die spezielle Emulgatoren enthalten, welche das Konzentrat beim Verdünnen mit Wasser stabilisieren. Produkte mit einem geringeren Öl- und einem höheren Wasseranteil, sogenannte magere Mischungen, bieten eine geringere Schmierwirkung, haben aber bessere Kühleigenschaften, während fette Mischungen den gegenteiligen Effekt haben.
Das Öl wird diesen Rezepturen immer zuletzt hinzugefügt, bevor es gründlich vermischt wird, um die Schneidflüssigkeit herzustellen.
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Kühlschmierstoffe sind Mehrzwecklösungen für die maschinelle Bearbeitung und Metallverarbeitung, bei denen sie sowohl als Kühl- als auch als Schmiermittel dienen.