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Es gibt drei Hauptaufgaben von Kühlschmierstoffen in der CNC-Metallbearbeitung:

Die Hauptaufgaben von Kühlschmierstoffen

Kühlen

Die Kühlung senkt die Temperatur in der Schnittzone, was zu einer besseren Oberflächenqualität (z. B. kein Anbrennen) und einer längeren Standzeit des Werkzeugs führt. Zusätzlich reduziert eine wirksame Kühlung den Energieverbrauch beim Schneiden, verringert die Bildung von Aufbauschneiden und verbessert die Spanabfuhr – ein entscheidender Faktor für stabile CNC-Prozesse.

Schmieren

Die Schmierung reduziert die Reibung zwischen Werkstück und Schneidwerkzeug, ermöglicht höhere Schnittgeschwindigkeiten und verbessert die Oberflächenrauheit. Besonders bei der Bearbeitung zäher und gut verformbarer Materialien bringt die Schmierwirkung deutliche Vorteile. Bei spröden Werkstoffen wie Gusseisen ist dieser Effekt hingegen geringer ausgeprägt.

Spülen

Das zuverlässige Spülen der Späne aus der Schnittzone und dem Arbeitsraum der CNC-Maschine verhindert Oberflächenschäden wie Riefenbildung. Gleichzeitig erfüllt die Spülung eine wichtige technologische Funktion, etwa beim Bohren, bei tiefen Taschen auf Fräsmaschinen oder beim Ausbohren auf Drehmaschinen. Eine effektive Späneabfuhr reduziert Werkzeugverschleiß und verbessert die Bearbeitungsqualität insgesamt.

Wichtig: Bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Hartmetallwerkzeugen sollte die Zufuhr von Kühlschmierstoff kontinuierlich und ausreichend erfolgen. Unterbrechungen können zu thermischen Schocks und Mikrorissen führen, die letztlich einen Werkzeugausfall verursachen.

Weitere wichtige Aufgaben von Kühlschmierstoffen

• Korrosionsschutz für Werkstück, Werkzeug und Maschine
• Materialverträglichkeit mit Dichtungen, Schläuchen und Maschinenelementen
• Schaumkontrolle für einen stabilen Prozess und saubere Maschinenumgebung
• Stabilität der Emulsion und Widerstand gegen Fremdöle und -fette
• Vermeidung mikrobieller Belastung durch geeignete Pflege und Überwachung

Welcher KSS-Typ diese Aufgaben wie gut erfüllt, hängt von der Produktgruppe ab – semisynthetisch, esterbasiert, synthetisch oder polymerbasiert. Den Vergleich finden Sie in unserem Beitrag Arten von Kühlschmierstoffen.

Arbeitsschutz: was die TRGS 611 konkret verlangt

Beim Umgang mit wassergemischten Kühlschmierstoffen ist Arbeitsschutz kein Anhang, sondern Teil der Pflege. Maßgeblich sind in Deutschland die TRGS 611 und die DGUV Regel 109-003 „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen“. Der Kern der TRGS 611: In wassergemischten KSS können sich aus Nitrit und sekundären Aminen krebserzeugende N-Nitrosamine bilden. Deshalb wird nicht das Produkt allein geprüft, sondern der Zustand im Tank.

Die Werte, die im Betrieb tatsächlich gefordert sind:

• Nitrit im gebrauchten KSS: 20 mg/l. Wird dieser Wert überschritten, sind Maßnahmen fällig – nicht irgendwann, sondern sofort.
• Messung grundsätzlich wöchentlich. Erst nach drei aufeinanderfolgenden Messungen unter 10 mg/l darf der Abstand auf bis zu vier Wochen gestreckt werden. Steigt der Wert wieder über 10 mg/l, gilt wieder wöchentlich.
• pH-Wert ebenfalls wöchentlich. Alarmzeichen ist nicht ein absoluter Wert, sondern ein andauernder Abfall von mehr als 0,5 pH-Punkten gegenüber dem frisch angesetzten Ansatz. Das ist meist der erste sichtbare Hinweis auf einen Bakterienbefall.
• Grenzwerte im Produkt selbst: NDELA 5 mg/kg, NMOR 1 mg/kg. Diese Angaben stehen im Sicherheitsdatenblatt – bei unseren Produkten liegt es auf der jeweiligen Produktseite zum Download.
• Luft am Arbeitsplatz: 0,2 µg/m³ für krebserzeugende N-Nitrosamine gelten als Stand der Technik.

Praktisch heißt das: Ein Nitrit-Teststreifen und ein pH-Streifen pro Woche und Maschine, dokumentiert. Das ist der Aufwand. Wer ihn nicht betreibt, merkt einen kippenden Ansatz erst am Geruch – und dann ist der Tank bereits zu tauschen.

Atemwege und Haut – die beiden realen Belastungen

Zwei Wege führen vom Kühlschmierstoff zum Menschen, und beide lassen sich beherrschen.

Atemwege. Belastet wird nicht durch den Kühlschmierstoff als Flüssigkeit, sondern durch Aerosole und Dämpfe, die bei hohen Drehzahlen und mit Hochdruckkühlung entstehen. Wirksam sind: geschlossene Arbeitsräume, eine funktionierende Absaugung, ausreichende Nachlaufzeit der Absaugung vor dem Öffnen der Tür, und ein Ansatz, der nicht mikrobiell belastet ist – ein gekippter Ansatz verteilt Keime als Aerosol im Raum. Die Konzentration spielt ebenfalls mit: Zu hoch angesetzt bedeutet mehr Wirkstoff in der Luft, nicht bessere Kühlung.

Haut. Der häufigste Befund ist keine echte Allergie, sondern eine irritative Kontaktdermatitis – die Haut wird durch wiederholten Kontakt und durch Entfettung geschädigt. Eine echte Sensibilisierung gegen einzelne Inhaltsstoffe kommt dazu, ist aber der seltenere Fall. Wichtig ist die Unterscheidung, weil die Gegenmaßnahmen andere sind: Bei der Irritation hilft ein Hautschutzplan (Schutzcreme vor der Arbeit, hautschonende Reinigung, Pflege danach), bei einer nachgewiesenen Sensibilisierung muss das Produkt gewechselt werden.

Ein Punkt, der in der Praxis oft falsch gelöst wird: Handschuhe sind an rotierenden Teilen keine Lösung, sondern eine Einzugsgefahr. An der laufenden Maschine ersetzt der Hautschutzplan den Handschuh, nicht umgekehrt.

Und die unbequeme Wahrheit hinter beiden Punkten: Der größte Teil der Beschwerden hat seine Ursache nicht im Produkt, sondern im Zustand des Ansatzes. Eine sauber eingestellte, regelmäßig kontrollierte Emulsion belastet deutlich weniger als ein Tank, den seit Monaten niemand gemessen hat.

Pflege: womit die Kontrolle tatsächlich läuft

Die Anforderungen aus der TRGS 611 lassen sich nur erfüllen, wenn die Konzentration überhaupt stimmt. Dafür braucht es zwei Dinge im Betrieb:

• Ein Refraktometer für die wöchentliche Konzentrationskontrolle – der abgelesene Brix-Wert muss mit dem produktspezifischen Faktor multipliziert werden, sonst stimmt die Zahl nicht.
• Ein Mischgerät, sobald mehr als eine Maschine versorgt wird. Von Hand angesetzte Emulsion streut in der Konzentration erheblich, und genau diese Streuung ist die Ursache vieler Haut- und Standzeitprobleme.

Beides finden Sie unter Fluid Management. Wie Wasserhärte und Konzentration zusammenhängen und in welcher Reihenfolge angesetzt wird, steht im Beitrag Mischen von Kühlschmierstoffen und Wasserqualität.

Der eingesetzte Kühlschmierstoff muss stets auf den Bearbeitungsprozess und das Werkstückmaterial abgestimmt sein. Wassergemischte KSS müssen über längere Zeit ihre chemische Stabilität und ihre physikalischen Eigenschaften behalten, dürfen keine Korrosion hinterlassen und sollen gleichzeitig effizient sowie umweltschonend arbeiten.

Kühlschmierstoffe sind ein vollwertiges und unverzichtbares Element der technologischen Prozesskette in der CNC-Metallbearbeitung. Sie wirken sich direkt auf Produktivität, Werkzeugstandzeiten und Maschinenverfügbarkeit aus – und, wie die TRGS 611 zeigt, auch auf die Gesundheit der Menschen, die an der Maschine stehen.

Häufige Fragen

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