Welche Kühlmittel werden in Drehmaschinen verwendet?

In der Fertigungsindustrie spielen Drehmaschinen eine zentrale Rolle bei der Formung verschiedener Materialien zu präzisen Bauteilen. Ein entscheidender Aspekt, der oft unbemerkt bleibt, sich aber erheblich auf die Leistung und Langlebigkeit von Drehmaschinen auswirkt, ist das verwendete Kühlmittel. Als renommierter Lieferant von Drehmaschinen weiß ich, wie wichtig es ist, für verschiedene Anwendungen das richtige Kühlmittel auszuwählen. In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit den verschiedenen Arten von Kühlmitteln befassen, die in Drehmaschinen verwendet werden, mit ihren Eigenschaften und wie sie zum gesamten Bearbeitungsprozess beitragen.

Arten von Kühlmitteln, die in Drehmaschinen verwendet werden

1. Kühlmittel auf Wasserbasis

Kühlmittel auf Wasserbasis werden in Drehmaschinen am häufigsten verwendet. Sie sind eine Mischung aus Wasser und verschiedenen Zusatzstoffen, die weiter in drei Unterarten eingeteilt werden können:

• Lösliche Öle: Lösliche Öle werden durch Emulgieren von Mineralöl in Wasser mithilfe eines Emulgators hergestellt. Aufgrund der hohen spezifischen Wärmekapazität von Wasser bieten sie hervorragende Kühleigenschaften. Die Ölkomponente sorgt für Schmierung und verringert die Reibung zwischen Schneidwerkzeug und Werkstück. Lösliche Öle sind relativ kostengünstig und leicht zu pflegen. Sie eignen sich für eine Vielzahl von Materialien, darunter Eisen- und Nichteisenmetalle. Zum Beispiel bei der Bearbeitung von Baustahl auf unsererCk6150 CNC-DrehmaschineLösliche Öle können Wärme effektiv ableiten und Werkzeugverschleiß verhindern.
• Halbsynthetische Flüssigkeiten: Halbsynthetische Flüssigkeiten sind eine Mischung aus löslichen Ölen und synthetischen Kühlmitteln. Sie enthalten im Vergleich zu löslichen Ölen einen geringeren Ölanteil (normalerweise 5 - 30 %) sowie synthetische Zusatzstoffe. Diese Kühlmittel bieten einen besseren Korrosionsschutz und eine längere Lebensdauer der Ölwanne als lösliche Öle. Sie verfügen außerdem über gute Schmier- und Kühleigenschaften. Halbsynthetische Flüssigkeiten werden häufig bei Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsvorgängen verwendet, beispielsweise inGroßes CNC-Drehen, wo die Wärmeerzeugung von Bedeutung ist.
• Synthetische Flüssigkeiten: Synthetische Kühlmittel enthalten kein Öl. Sie bestehen aus in Wasser gelösten chemischen Zusätzen. Synthetische Flüssigkeiten bieten hervorragende Kühlung, Korrosionsschutz und Widerstandsfähigkeit gegen Bakterienwachstum. Sie sind übersichtlich, was dem Bediener eine bessere Sicht auf den Bearbeitungsprozess ermöglicht. Im Vergleich zu ölhaltigen Kühlmitteln weisen sie jedoch möglicherweise eine geringere Schmierfähigkeit auf. Synthetische Flüssigkeiten eignen sich ideal für die Präzisionsbearbeitung von Materialien wie Aluminium und Edelstahl, bei denen eine saubere und präzise Oberfläche erforderlich ist.

2. Saubere Schneidöle

Reine Schneidöle, auch Reinöle genannt, sind reine Öle ohne Wasseranteil. Sie werden typischerweise aus mineralischen, pflanzlichen oder tierischen Ölen oder einer Kombination davon hergestellt. Saubere Schneidöle bieten eine hervorragende Schmierung, die für die Reduzierung von Reibung und Verschleiß am Schneidwerkzeug unerlässlich ist. Sie sind besonders effektiv bei anspruchsvollen Bearbeitungsvorgängen wie Gewindeschneiden und Verzahnen. Allerdings weisen sie im Vergleich zu wasserbasierten Kühlmitteln schlechte Kühleigenschaften auf. Saubere Schneidöle sind außerdem teurer und können bei unsachgemäßer Handhabung Umwelt- und Gesundheitsrisiken bergen. Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen Oberflächengüte und Werkzeugstandzeit von größter Bedeutung sind, beispielsweise bei der Herstellung hochpräziser Komponenten auf unseren MaschinenPortalbearbeitungszentrum.

3. Kühlmittel auf Gasbasis

Bei einigen Drehbearbeitungsvorgängen werden auch gasbasierte Kühlmittel wie Druckluft und Stickstoff verwendet. Druckluft ist eine einfache und kostengünstige Kühlmitteloption. Es kann verwendet werden, um Späne aus dem Schneidbereich wegzublasen, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Nachschneidens von Spänen verringert und die Oberflächengüte verbessert wird. Stickstoff hingegen ist ein Inertgas, das bei Bearbeitungsvorgängen verwendet werden kann, bei denen die Oxidation minimiert werden muss, beispielsweise bei der Bearbeitung von Titanlegierungen. Gasbasierte Kühlmittel werden häufig in Kombination mit anderen Kühlmitteln verwendet, um die Gesamtbearbeitungsleistung zu verbessern.

Faktoren, die die Auswahl des Kühlmittels beeinflussen

1. Material des Werkstücks

Unterschiedliche Materialien stellen unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen. Beispielsweise erzeugen Eisenmetalle wie Stahl während der Bearbeitung eine erhebliche Wärmemenge, weshalb Kühlmittel mit guten Kühleigenschaften bevorzugt werden. Nichteisenmetalle wie Aluminium und Kupfer sind anfälliger für Adhäsion und Abrieb, daher sind Kühlmittel mit hoher Schmierfähigkeit erforderlich. Bei der Bearbeitung von Titanlegierungen sind Kühlmittel, die Oxidation verhindern können und über eine gute Wärmeableitung verfügen, unerlässlich.

2. Bearbeitungsvorgang

Auch die Art der Bearbeitung hat Einfluss auf die Auswahl des Kühlmittels. Bei Schruppbearbeitungen, bei denen ein hoher Materialabtrag erforderlich ist, sind Kühlmittel mit hervorragenden Kühleigenschaften von entscheidender Bedeutung, um eine Überhitzung des Werkzeugs zu verhindern. Bei Endbearbeitungen, bei denen die Oberflächengüte im Vordergrund steht, werden Kühlmittel mit guter Schmierfähigkeit bevorzugt, um die Reibung zu reduzieren und eine glatte Oberfläche zu erzielen.

3. Werkzeugmaterial

Auch das Material des Schneidwerkzeugs spielt bei der Auswahl des Kühlmittels eine Rolle. Hartmetallwerkzeuge sind beispielsweise hitzebeständiger als Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl. Allerdings sind sie auch spröder und können anfällig für Absplitterungen sein. Für Hartmetallwerkzeuge sind Kühlmittel von Vorteil, die die Wärme effektiv ableiten und thermische Spannungen reduzieren können. Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl hingegen benötigen Kühlmittel mit guter Schmierfähigkeit, um Verschleiß vorzubeugen.

Vorteile der Verwendung des richtigen Kühlmittels

1. Längere Werkzeuglebensdauer

Das richtige Kühlmittel kann die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs erheblich verlängern. Durch die Reduzierung von Reibung und Hitze wird der Werkzeugverschleiß minimiert, sodass das Werkzeug seine Schneidkante länger behält. Dies reduziert nicht nur die Kosten für den Werkzeugwechsel, sondern verbessert auch die Gesamtproduktivität der Drehmaschine.

2. Verbesserte Oberflächenbeschaffenheit

Kühlmittel mit guter Schmierfähigkeit können die Reibung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück verringern, was zu einer glatteren Oberflächenbeschaffenheit führt. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit erforderlich ist, beispielsweise bei der Herstellung von Automobilkomponenten und Teilen für die Luft- und Raumfahrt.

3. Verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit

Durch die Kontrolle der Temperatur und die Reduzierung der Wärmeausdehnung kann das richtige Kühlmittel die Bearbeitungsgenauigkeit der Drehmaschine verbessern. Dies ist bei Präzisionsbearbeitungsvorgängen von entscheidender Bedeutung, bei denen enge Toleranzen eingehalten werden müssen.

4. Reduzierte Spanbildung und Entsorgungsprobleme

Die richtige Auswahl des Kühlmittels kann dazu beitragen, die Späne in kleinere Stücke zu brechen, sodass sie leichter aus dem Schneidbereich entfernt werden können. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit eines Spannachschneidens und verbessert die Gesamteffizienz der Bearbeitung. Darüber hinaus können einige Kühlmittel auch dabei helfen, Späne vom Kühlmittel zu trennen, wodurch die Späneentsorgung einfacher wird.

Abschluss

Die Auswahl des richtigen Kühlmittels für Drehmaschinen ist eine wichtige Entscheidung, die erhebliche Auswirkungen auf die Leistung, Produktivität und Kosteneffizienz des Bearbeitungsprozesses haben kann. Als Lieferant von Drehmaschinen wissen wir, wie wichtig es ist, unseren Kunden die richtige Beratung bei der Auswahl des Kühlmittels zu geben. Ob Sie ein verwendenCk6150 CNC-Drehmaschine, sich engagierenGroßes CNC-Drehen, oder unter Verwendung von aPortalbearbeitungszentrumDurch die Auswahl des geeigneten Kühlmittels können Sie Ihre Bearbeitungsergebnisse verbessern.

Wenn Sie mehr über unsere Drehmaschinen erfahren möchten oder Hilfe bei der Auswahl des richtigen Kühlmittels für Ihre spezifische Anwendung benötigen, empfehlen wir Ihnen, für ein ausführliches Gespräch mit uns Kontakt aufzunehmen. Unser Expertenteam ist bereit, Ihnen die besten, auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Lösungen anzubieten.

Referenzen

• Boothroyd, G. & Knight, WA (2006). Grundlagen der Zerspanung und Werkzeugmaschinen. CRC-Presse.
• Kalpakjian, S. & Schmid, SR (2013). Fertigungstechnik und -technologie. Pearson.
• Trent, EM, & Wright, PK (2000). Metallschneiden. Butterworth-Heinemann.