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Auswahl der Schneidflüssigkeit: Maximieren Sie die Werkzeugstandzeit

Zuletzt aktualisiert:
1. April 2024

Inhaltsverzeichnis

Bei der Metallzerspanung kann die richtige Auswahl von Kühlschmierstoffen die Reibungsbedingungen zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug verbessern, die Schnittkräfte und die Schnitttemperaturen verringern, den Werkzeugverschleiß minimieren, die thermische Verformung des Werkstücks reduzieren und so die Lebensdauer des Werkzeugs, die Produktivität und die Oberflächenqualität verbessern. Kühlschmierstoffe erfüllen Funktionen wie Kühlung, Schmierung, Reinigung, Spanabfuhr und Korrosionsschutz.

Arten von Kühlschmierstoffen

Die in der Produktion am häufigsten verwendeten Schneidflüssigkeiten sind wässrige Lösungen, Emulsionen und Schneidöle.

(1) Wässrige Lösungen

Wässrige Lösungen bestehen in erster Linie aus Wasser, ergänzt durch Rostschutzmittel, Reinigungsmittel und Öladditive. Ihre Hauptfunktion ist die Kühlung.

(2) Emulsionen

Emulsionen sind eine Mischung aus Mineralöl, Emulgatoren und anderen Additiven mit Wasser, die eine milchig-weiße oder halbtransparente Flüssigkeit ergibt. Niedrig konzentrierte Emulsionen dienen in erster Linie als Kühlmittel und werden bei der Grobbearbeitung und gewöhnlichen Schleifvorgängen eingesetzt. Hochkonzentrierte Emulsionen bieten eine hervorragende Schmierung und eignen sich für die Fertigbearbeitung.

(3) Schneidöle

Schneidöle sind in der Regel Mineralöle, mit einem geringen Anteil an pflanzlichen oder tierischen Ölen oder Mischölen, die in erster Linie eine Schmierfunktion haben. Reines Mineralöl kann keinen stabilen Schmierfilm auf der Reibungsfläche bilden und bietet daher eine schlechte Schmierung. In der Praxis werden häufig Öladditive, Hochdruckadditive und Rostschutzmittel zugesetzt, um die Schmierung und den Rostschutz zu verbessern.

Auswahl der Kühlschmierstoffe

(1) Basierend auf dem Werkstückmaterial

Bei der Bearbeitung von duktilen Werkstoffen wie Stahl werden Kühlschmierstoffe benötigt. Für spröde Werkstoffe wie Gusseisen und Bronze werden im Allgemeinen keine Kühlschmierstoffe verwendet. Für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe wie hochfester Stahl und hochwarmfeste Legierungen sollten Schneidöle oder Emulsionen gewählt werden.

Bei der Bearbeitung von Kupfer, Aluminium und deren Legierungen können schwefelhaltige Kühlschmierstoffe wegen ihrer korrosiven Wirkung nicht verwendet werden, wohl aber Emulsionen oder Kerosin. Bei der Bearbeitung von Magnesiumlegierungen sollten keine wässrigen Lösungen verwendet werden, um eine Entzündung zu verhindern.

(2) Basierend auf dem Werkzeugmaterial

Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl haben eine schlechte Hitzebeständigkeit und sollten in der Regel mit Kühlschmierstoffen verwendet werden. Hartmetallwerkzeuge haben eine gute Warmhärte und sind hitze- und verschleißbeständig und benötigen in der Regel keine Kühlschmierstoffe.

Bei Bedarf können niedrig konzentrierte Emulsionen oder synthetische Schneidflüssigkeiten verwendet werden, die jedoch kontinuierlich und gründlich aufgetragen werden müssen, um zu verhindern, dass die Klinge aufgrund ungleichmäßiger Erwärmung und Abkühlung bricht, was zu erheblichen inneren Spannungen führen kann.

(3) Basierend auf dem Bearbeitungsverfahren

Bei Arbeitsgängen wie Bohren (insbesondere Tieflochbohren), Reiben, Gewindeschneiden und Räumen, bei denen das Werkzeug und die bearbeitete Oberfläche starker Reibung ausgesetzt sind, sollten Emulsionen oder Schneidöle verwendet und reichlich aufgetragen werden. Beim Einsatz von Gewindewerkzeugen, Verzahnungswerkzeugen und Formwerkzeugen, die teuer und schwer zu schärfen sind und bei denen die Standzeit der Werkzeuge wichtig ist, sollten Hochdruckschneidöle oder geschwefelte Schneidöle verwendet werden.

Für das Schleifen, bei dem hohe Temperaturen entstehen und eine große Menge feiner Späne und losgelöster Schleifkörner produziert wird, die die Schleifscheibe verstopfen und Verbrennungsspuren auf dem Werkstück verursachen können, sollte ein Kühlschmierstoff mit guter Kühl- und Reinigungswirkung verwendet werden, z. B. ein synthetischer Kühlschmierstoff oder eine niedrig konzentrierte Emulsion.

Beim Schleifen von rostfreiem Stahl und hochwarmfesten Legierungen sollte ein synthetischer Kühlschmierstoff oder eine hochkonzentrierte Emulsion mit guter Schmierung gewählt werden.

(4) Basierend auf den Bearbeitungsanforderungen

Bei der Schruppbearbeitung, wenn eine große Menge Metall abgetragen wird und die Schnitttemperaturen hoch sind, sollte ein Kühlschmierstoff mit guter Kühlwirkung gewählt werden. Bei der Fertigbearbeitung, bei der das Hauptziel darin besteht, die Bearbeitungsgenauigkeit und die Oberflächenqualität zu verbessern, sollte ein Kühlschmierstoff mit guter Schmierung gewählt werden.

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