Es gibt drei Hauptaufgaben von Kühlschmierstoffen in der CNC-Metallbearbeitung:
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.
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.
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.
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.
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:
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.
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.
Die Anforderungen aus der TRGS 611 lassen sich nur erfüllen, wenn die Konzentration überhaupt stimmt. Dafür braucht es zwei Dinge im Betrieb:
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.
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