Mischen von Kühlschmierstoffen und Wasserqualität

...zurück zu den Kühlschmierstoff-Artikeln

Das Konzentrat wasserlöslicher Kühlschmierstoffe für die Metallbearbeitung ist in den meisten Fällen mit Wasser in einer Konzentration von 4 bis 12 % mischbar. Hersteller geben in ihren Produktdatenblättern in der Regel empfohlene Konzentrationen für verschiedene Bearbeitungsverfahren und Materialien an. Zum Beispiel empfehlen wir für das Kühlschmiermittel EASYCUT UNI301 eine Konzentration von 6-10 % für Dreh- und Fräsarbeiten sowie 4-6 % für Schleifanwendungen.

Wir müssen uns stets bewusst sein, dass der Hauptbestandteil (volumenmäßig) der fertigen Emulsion Wasser ist! In einem 1000-Liter-Behälter bei 8 % Konzentration befinden sich nur 80 Liter Konzentrat und 920 Liter Wasser. Dementsprechend hat die Wasserqualität erheblichen Einfluss auf die Qualität der Emulsion, die Standzeit des Kühlschmierstoffs, die Maschinensicherheit und sogar die Gesundheit der Mitarbeiter.

Die wichtigsten Wasserparameter sind:

I. Wasserhärte (Salzgehalt, insbesondere Calciumcarbonat)

• Die Verwendung von weichem Wasser (unter 8 °dH) kann zu starker Schaumbildung führen.
• Die Verwendung von hartem Wasser (über 20 °dH) kann Ablagerungen (Kalkseife), geringeren Korrosionsschutz und Emulsionsinstabilität verursachen, was zu einer verkürzten Lebensdauer des Kühlschmierstoffs führt.
• Die Wasserhärte hängt einerseits von der Quelle ab, kann andererseits aber auch gezielt beeinflusst werden.
• Zur Erhöhung der Härte kann Calciumacetat zur Emulsion hinzugefügt werden.
• Zur Reduzierung der Härte werden Umkehrosmose oder Deionisierung verwendet, um Salze zu entfernen und destilliertes Wasser zu gewinnen.
• Für die Erstbefüllung der Emulsion EASYCUT empfehlen wir normales Leitungswasser (bis 30 °dH). Für tägliche Nachfüllungen (je nach Verbrauch) sollte jedoch möglichst vorbereitetes weiches oder destilliertes Wasser verwendet werden.

Im Idealfall wie oben beschrieben. Falls vorbereitetes Wasser nicht verfügbar ist, kann EASYCUT UNI I auch mit hartem Wasser verwendet werden. Wir empfehlen jedoch, eine Gesamthärte von 60 °dH nicht zu überschreiten.

Hinweis: Die im Wasser enthaltenen Salze bleiben im Tank der Maschine zurück, da sie im Gegensatz zum Wasser nicht verdampfen. Bei der Verwendung von Leitungswasser (mit Salzgehalt) kommt es zu einem „Härtestau“ über die Zeit. In seltenen Fällen kann sich die Wasserhärte auch beim Bearbeiten von Aluminiumlegierungen mit Magnesiumanteil durch Auswaschung weiter erhöhen.

II. Chloridgehalt

Ein weiterer wichtiger Qualitätsfaktor ist der Chloridgehalt, der 25 mg/l nicht überschreiten sollte. Ein zu hoher Wert kann Korrosion an Maschinenteilen und Werkstücken sowie eine Instabilität der Emulsion verursachen (Rücktrennung in Öl und Wasser). Auch hier helfen Umkehrosmose oder Deionisierung.

III. Sauberkeit

Verunreinigungen, Rost, Schmutzpartikel

So prüfen Sie die Wasserqualität:

Wasserhärte und Chloridgehalt lassen sich mit Teststreifen direkt in der Werkstatt messen. Viele Städte und Gemeinden stellen zudem Wasserqualitätsdaten auf den Webseiten der örtlichen Wasserversorger zur Verfügung.

Richtiges Mischen der Emulsion:

Neben der Auswahl des geeigneten Kühlschmierstoffs und der Bereitstellung von hochwertigem Wasser ist auch der Mischvorgang selbst entscheidend. Nur bei korrekt durchgeführtem Mischen entsteht eine stabile Emulsion mit feiner Tröpfchenstruktur.

Empfohlene Methode — Automatisch:
Die automatische Mischung erfolgt über einen Mischer, der auf ein Konzentrat-Gebinde (Kanister, Fass, IBC) montiert wird. Wasser wird über eine Zuleitung (Hauswasser, Pumpe, etc.) eingespeist. Durch den Wasserdruck wird Konzentrat angesaugt und im Venturi-Prinzip mit dem Wasserstrom vermischt. Die fertige Emulsion wird über einen Schlauch in die Maschine oder den Vorratsbehälter geleitet. Der Mischer erlaubt eine grobe Einstellung der Konzentration, die mit einem Refraktometer nachjustiert werden sollte.

Zulässige Methode — Manuell:
Bei manueller Emulsionsherstellung wird ein Zwischenbehälter verwendet, in den das Konzentrat zum Wasser gegeben wird ( niemals umgekehrt! ).

Die Konzentration wird dabei durch regelmäßige Refraktometermessungen überprüft. Zur Vereinfachung empfiehlt es sich, den Zwischenbehälter zu markieren und das Konzentrat mit einem Messgefäß zu dosieren. Beispiel: Markieren Sie im Eimer 20 Liter und fügen Sie 1,5 Liter Kühlschmierstoff-Konzentrat hinzu. So erhalten Sie 21,5 Liter fertige Emulsion mit einer Konzentration von ca. 7 %.Das Konzentrat darf nur als fertige Emulsion in die Maschine gefüllt werden.

Ungültige Mischvarianten (häufige Fehler 😭):

• Wasser in einen Behälter mit bereits eingefülltem Konzentrat geben
• Konzentrat direkt in die Maschine oder in den Haupttank gießen

In beiden Fällen vermischt sich das Konzentrat oft nicht vollständig. Es verbleibt an den Behälterwänden, im Tank, an Maschinenkomponenten oder im Filtersystem der Maschine.

Im besten Fall führt dies zu höherem Verbrauch, im schlimmsten Fall entstehen grobe Tropfenstrukturen in der Emulsion, die die Wirkung und Lebensdauer des Kühlschmierstoffs beeinträchtigen.

** Wichtig: Der Wert am Refraktometer muss immer mit dem Brechungsindex multipliziert werden, der im Datenblatt (PIDS) angegeben ist. Für EASYCUT UNI301 gilt ein Brechungsindex von 1,3 .

Weitere Artikel rund um Kühlschmierstoffe