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Kühlschmierstoffe (KSS) sind ein zentraler Baustein der modernen Metallbearbeitung. Rund 90 % aller CNC-Maschinen arbeiten mit Kühlschmierstoffen, um Wärme abzuleiten, Reibung zu reduzieren, Werkzeugstandzeiten zu verlängern und Werkstücke vor Korrosion zu schützen. Nur ein kleiner Teil der Bearbeitungen läuft trocken, häufig unterstützt durch Druckluft.
KSS unterstützen die Wärmeabfuhr, sorgen für Schmierung und Spanabtransport, stabilisieren den Prozess und helfen, Maßhaltigkeit und Oberflächengüte zu sichern. Um den passenden Kühlschmierstoff auszuwählen, ist es wichtig, die Hauptgruppen und die Chemie hinter wasserlöslichen Kühlschmierstoffen zu verstehen.
Grundsätzlich lassen sich Kühlschmierstoffe in zwei große Familien einteilen: nicht wassermischbare Öle und wasserlösliche Kühlschmierstoffe (Emulsionen bzw. Lösungen).
Beide Familien haben typische Einsatzbereiche und Stärken, je nach Bearbeitungsverfahren und Material.
Nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe sind Schneid-, Schleif- und Umformöle, die sich nicht mit Wasser mischen lassen. Es handelt sich um reine Mineralöle, Esteröle pflanzlichen Ursprungs oder synthetische Öle. Sie werden dort eingesetzt, wo maximale Schmierung benötigt wird, zum Beispiel bei der Zahnradbearbeitung, beim Räumen, Tiefbohren, auf Langdrehmaschinen oder bei Präzisionsschleifoperationen. Eine besondere Rolle spielen auch die dielektrischen Flüssigkeiten für die Funkenerosion (EDM).
Solche Öle bieten eine sehr hohe Schmierleistung, guten Oberflächenfinish und stabile Viskosität, allerdings mit begrenzter Kühlwirkung. Sie erzeugen außerdem Ölnebel und erfordern eine gute Absaugung sowie eine korrekte Entsorgung.
Auf modernen CNC-Maschinen kommen überwiegend wasserlösliche Kühlschmierstoffe zum Einsatz. Sie werden in der Regel mit 3 bis 15 % Konzentrat im Wasser angesetzt und bilden eine Emulsion oder Lösung. Der große Vorteil: Wasser sorgt für starke Kühlung, während das Konzentrat Schmierung, Korrosionsschutz und Stabilität liefert.
Wasserlösliche Kühlschmierstoffe sind heute Standard, weil sie gute Kühlung mit akzeptabler Schmierung verbinden, relativ kostengünstig sind und ein saubereres Arbeitsumfeld ermöglichen. Um zu verstehen, warum sich Wasser-KSS unterschiedlich verhalten, lohnt sich ein Blick in den Aufbau des Konzentrats.
Ein Kühlschmierstoff-Konzentrat ist keine einfache „Öl-Wasser-Mischung“, sondern ein durchdachtes System aus mehreren Komponenten, die zusammen die Performance bestimmen:
Die Basis bildet das Grundöl, zum Beispiel Mineralöl, Esteröl, synthetische Öle (PAO, PAG) oder Polymere wie Glykol. Dieses Grundöl bestimmt zum großen Teil Schmierleistung, Verhalten im Mischwasser und die Verträglichkeit mit verschiedenen Materialien.
Emulgatoren ermöglichen es, fein verteilte Öltropfen stabil im Wasser zu halten. Sie beeinflussen die Emulsionsfeinheit, die Neigung zur Schaumbildung und die Trennstabilität. Korrosionsinhibitoren schützen Maschine, Späne und Werkstücke vor Rost. EP- und AW-Additive (Extreme Pressure / Anti Wear) sind wichtig für zähe Werkstoffe wie Edelstahl oder Titan. Zusätzliche Komponenten verbessern die Biostabilität, reduzieren Schaumbildung und verlängern die Standzeit der Emulsion.
Stellen Sie sich vor, welchen Einfluss dabei die Qualität des Grundöls, der Additive und des Labors hat, in dem der Kühlschmierstoff entwickelt und überwacht wird - ganz zu schweigen von der Qualität des Wassers, mit dem Sie das Konzentrat später mischen. Mehr zur Wasserqualität und zum richtigen Mischen von Emulsionen finden Sie in unserem Artikel „Mischen von Kühlschmierstoffen und Wasserqualität“.
Wasserlösliche Kühlschmierstoffe lassen sich grob in fünf Hauptkategorien einteilen. Jede Kategorie hat typische Stärken und Grenzen, je nach Werkstoff und Bearbeitungsverfahren.
Semisynthetische Kühlschmierstoffe enthalten etwa 5 bis 49 % Mineralöl im Konzentrat und kombinieren gute Kühlleistung mit solider Schmierung. Sie bilden eine stabile, meist schaumarme Emulsion und sind für viele Werkstoffe geeignet.
Sie bieten in der Praxis ein sehr breites Einsatzspektrum: Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen von Stahl, Gusseisen und vielen Aluminiumlegierungen lassen sich mit einem gut ausgewählten semisynthetischen Produkt sicher abdecken. Auch die Resistenz gegen Bakterienbefall und die Standzeit im Tank sind in der Regel sehr gut.
Das EASYCUT-Programm umfasst hier unter anderem die universelle UNI301, die auf Aluminium optimierte PRO301 sowie BASE201 für leichtere Anwendungen und Schleifoperationen.
Esterbasierte Kühlschmierstoffe nutzen pflanzliche Esteröle als Schmierkomponente. Sie verbinden sehr gute Schmierleistung mit starker Kühlwirkung und einem sauberen Bearbeitungsverhalten. Gerade bei anspruchsvollen Aluminiumbearbeitungen oder wenn Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle spielt, sind solche Produkte interessant.
In vielen Fällen lassen sich Werkzeugstandzeiten erhöhen und Oberflächen verbessern, gleichzeitig wird die Belastung für Umwelt und Mitarbeiter verringert. Der Nachteil: Die Produkte liegen preislich meist höher als klassische semisynthetische KSS. Ein Beispiel im EASYCUT-Programm ist VEG001.
Mineralölreiche Emulsionen enthalten meist 50 bis 80 % Mineralöl im Konzentrat. Sie waren lange Zeit Standard, geraten aber zunehmend in den Hintergrund. Sie bieten zwar eine gute Schmierleistung und einen niedrigen Literpreis, zeigen jedoch Schwächen bei Kühlleistung, Stabilität und Sauberkeit.
Die Emulsion neigt eher zu Bakterienbefall, die Spülwirkung ist begrenzt, und Aluminium kann nachdunkeln. Außerdem wird das Arbeitsumfeld stärker verschmutzt. CNCmarket.de bietet daher keine klassischen, mineralölreichen Emulsionen an.
Synthetische Kühlschmierstoffe kommen ohne Mineralöl aus. Die Basis ist Wasser mit Polymeren und Additiven. Sie zeichnen sich durch sehr gute Kühlleistung, gute Spülwirkung und hohe Resistenz gegen Bakterienbefall aus.
Typische Einsatzbereiche sind Schleifoperationen oder Bearbeitungen mit sehr hohem Kühlbedarf. Die Schmierwirkung ist jedoch geringer, der Korrosionsschutz empfindlicher, und Aluminium kann verfärben. Zudem reagieren synthetische KSS sensibel auf falsche Konzentration, weshalb eine regelmäßige Kontrolle mit dem Refraktometer Pflicht ist.
Polymerbasierte High-Tech-Kühlschmierstoffe nutzen Polymere wie Glykol als Basis und kommen ebenfalls ohne Mineralöl aus. Sie bieten ausgezeichnete Kühlung, gute Schmierwirkung und sehr hohe Stabilität. Rückstände auf Werkstücken und Maschinenoberflächen sind minimal.
Sie eignen sich besonders für Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und Anwendungen, bei denen eine extrem saubere Oberfläche und ein sehr stabiles Emulsionsverhalten gefordert sind. Der Preis liegt in der Regel im oberen Bereich und setzt eine gute Wasserqualität und Filtration voraus.
Die folgende Übersicht fasst die wichtigsten Eigenschaften der einzelnen KSS-Typen zusammen. Die Sternebewertung dient als grobe Orientierung aus Sicht der Praxis:
| Typ | Kühlung | Schmierung | Stabilität | Schaum | Materialverträglichkeit | Kosten |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Semisynthetisch | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★☆ |
| Esterbasiert | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★☆☆☆ |
| Mineralölreich | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★☆☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★★★ |
| Synthetisch | ★★★★★ | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
| Polymerbasiert | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★☆☆☆ |
Die Wahl des passenden Kühlschmierstoffs hängt von den Werkstoffen, den Bearbeitungsverfahren und den Zielen Ihres Betriebs ab. In vielen Werkstätten ist ein guter semisynthetischer KSS der beste Einstieg, weil er Kühlung, Schmierung und Stabilität ausgewogen verbindet. Wenn Oberflächenqualität und Nachhaltigkeit im Vordergrund stehen, kann ein esterbasierter Kühlschmierstoff sinnvoll sein.
Für Schleifprozesse oder Bearbeitungen mit sehr hoher thermischer Belastung sind synthetische Produkte oft im Vorteil. Polymerbasierte High-Tech-KSS kommen dort ins Spiel, wo extrem saubere Bearbeitung, lange Standzeiten und spezielle Werkstoffe wie Kunststoffe oder Verbundwerkstoffe im Fokus stehen. Klassisch mineralölreiche Emulsionen sind eher ein Auslaufmodell und spielen in modernen CNC-Umgebungen kaum noch eine Rolle.
In einer Werkstatt, die überwiegend Stahl und Gusseisen mit gelegentlichem Aluminiumanteil bearbeitet, ist EASYCUT UNI301 ein typischer „Allrounder“. Die Emulsion ist stabil, schaumarm und für viele Maschinen einsetzbar.
Wenn der Schwerpunkt klar auf Aluminium liegt, zum Beispiel in der Serienfertigung von Gehäusen oder Profilen, kann EASYCUT PRO301 mit optimiertem Korrosionsschutz und Aluminiumverträglichkeit die bessere Wahl sein. Für Schleifoperationen oder leichtere Bearbeitungen bietet sich EASYCUT BASE201 als wirtschaftliche Lösung an.
Betriebe mit starkem Fokus auf Umwelt und Arbeitsplatzhygiene können mit dem esterbasierten EASYCUT VEG001 arbeiten, sofern das Budget dies zulässt und die Anwendung den Mehrwert der hohen Schmierleistung und Sauberkeit nutzt.
Was ist ein Kühlschmierstoff?
Ein Medium, das beim Zerspanen kühlt, schmiert, Späne abtransportiert und Werkzeug sowie Werkstück schützt.
Was bedeutet KSS?
KSS steht für „Kühlschmierstoff“, also Schneid- oder Kühlschmiermittel in der Metallbearbeitung.
Was sind wasserlösliche Kühlschmierstoffe?
Konzentrate, die mit Wasser gemischt werden und eine Emulsion oder Lösung bilden. Sie sind heute Standard in der CNC-Bearbeitung.
Welcher Kühlschmierstoff ist für Aluminium geeignet?
In vielen Fällen semisynthetische oder esterbasierte Kühlschmierstoffe, zum Beispiel EASYCUT PRO301 oder VEG001, je nach Anwendung.
Welcher Kühlschmierstoff eignet sich für Schleifoperationen?
Häufig kommen hier synthetische oder semisynthetische Produkte mit guter Kühlleistung und feinem Emulsionsbild zum Einsatz, wie etwa EASYCUT BASE201.
Wenn Sie tiefer in das Thema Wasserqualität und Emulsionsmischung einsteigen möchten, empfehlen wir den Artikel „Mischen von Kühlschmierstoffen und Wasserqualität“.
Passende Kühlschmierstoffe für Ihre Anwendung finden Sie in unserem Sortiment:
