Schmierstoffe und...

Kühlschm. Zerspan.04 1

T+S TRIBOLOGIE UNDSCHMIERUNGSTECHNIKAKADEMIE

Schmierstoffeund

Kühlschmierstoffe

Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungInhalt - 1

Einführung Systematischer Aufbau der Schmierstoffe und Kühlschmierstoffe – Übersicht und Klassifizierung – Mit Wasser mischbare Schmierstoffe – Mit Wasser nicht mischbare Kühlschmierstoffe Wassermischbare Schmierstoffe und Kühlschmierstoffe – Grundsätzlicher Aufbau – Nicht emulgatorhaltige Schmierstoffe – Emulgatorhaltige Schmierstoffe – Additive – Wassermischbare Öle – Wassermischbare Fette – Ansetzen, Kontrolle und Pflege von Emulsionen



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungInhalt - 2

Nicht wassermischbare Schmierstoffe – Einteilung – Additive – Grundsätzlicher Aufbau – Verdicker – Grundöle – Einteilung n. Zusammensetzung Schmierstoffarme Umformung – Prelubricants – Drylubricants Besondere Anforderungen – Korrosionsschutz Auswahlkriterien und Anwendung – Zerspanung – Lackverträglichkeit – Umformung – Weitere Verarbeitung – Entfettung Zusammenfassung



SYSTEMATISCHERAUFBAU

Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungSchmierstoffe und Kühlschmierstoffe



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungSystematischer Aufbau der Kühlschmierstoffe

Übersicht und Klassifizierung

(nach Krieg, 2000)

Einteilung der Kühlschmierstoffe

wassergemischt wassermischbar nicht-wassermischbar

Kühlschmierstoffe

Kühlschmier-Lösung

Kühlschmier-Lösung

wasserlöslicherKühlschmierstoff

emulgierbarerKühlschmierstoff

Basisöle +chem. wirkende Zus. (EP)

Basisöle +schmierfilmbildende Zus. (AW)

Basisöle +chem. wirkende Zus. +schmierfilmbildende Zus.

BasisöleZusätze:– EP: organische Verbindungen mit S u./o. P– AW: nat./synth. Fettsäuren Ester, Fettalkohole u.a.– Korrosionsinhibitoren– Schauminhibitoren– Oxidationsinhibitoren– Antinebelzusätze

Basisöl:– Mineralöl– Natürliche und synthetische Esteröle– synthetische Kohlenwasserstoffe



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungSystematischer Aufbau

Klassifizierung von Schmierstoffen nach DIN 51385

Nr Benennung Definition

0 SchmierstoffStoff, der beim Trennen und teilweise Umformen vonWerkstoffen zum Kühlen und Schmieren eingesetzt wird.

1 Nichtwassermischbarer SchmierstoffSchmierstoff, der für die Anwendung nicht mit Wassergemischt wird.

2 Wassermischbarer SchmierstoffSchmierstoff, der für die Anwendung mit Wasser gemischtwird.

2.1 Emulgierbarer SchmierstoffWassermischbarer Schmierstoff der die diskontinuierlichePhase einer Emulsion Öl-in-Wasser bilden kann.

2.2 Emulgierender SchmierstoffWassermischbarer Schmierstoff der die kontinuierlichePhase einer Emulsion Wasser-in-Öl bilden kann.

2.3 Wasserlöslicher SchmierstoffSchmierstoff, der mit Wasser gemischt Lösungen ergibt.Hierzu gehören neben echten Lösungen auch Lösungen derAssoziationskolloide z.B. „Lösungen von Seifen“.

3 Wassergemischter SchmierstoffMit Wasser gemischter Schmierstoff(wassermischbarer Schmierstoff im Anwendungszustand).

3.1 Schmierstoff-Emulsion (Öl-in-Wasser)Mit Wasser gemischter emulgierbarer Schmierstoff(gebrauchsfertige Mischung).

3.2 Schmierstoff-Emulsion (Wasser-in-Öl)Mit Wasser gemischter emulgierender Schmierstoff(gebrauchsfertige Mischung).

3.3 Schmierstoff-LösungMit Wasser gemischter wasserlöslicher Schmierstoff(gebrauchsfertige Mischung).



KÜHLSCHMIERSTOFFE ZUR ZERSPANUNG UND UMFORMUNG Schmierstoffe und Kühlschmierstoffe Wassermischbare Kühlschmierstoffe

Klassifizierung von Kühlschmierstoffen nach DIN 51385



WASSERMISCHBAREKÜHLSCHMIERSTOFFE




Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungWassermischbare Schmierstoffe

! Grundsätzlicher Aufbau

! Nicht-emulgatorhaltige Schmierstoffe

! Emulgatorhaltige Schmierstoffe

" Allgemeines

" Formulierung von Emulsionen

" Emulgatoren – Allgemeines – Emulgatorsysteme

! Weitere Additive

! Wassermischbare Öle

! Wassermischbare Fette

! Anwendung wassermischbarer Öle und Fette

! Ansatz, Kontrolle und Pflege von Emulsionen



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Wassermischbare SchmierstoffeNicht-emulgatorhaltige Schmierstoffe

Nicht-emulgatorhaltige Schmierstoffe

Salzlösungen und Polyglykollösungen(Spielen keine große Rolle in der Blechumformung)



KÜHLSCHMIERSTOFFE ZUR ZERSPANUNG UND UMFORMUNGWassermischbare Kühlschmierstoffe

Aufbau

Nicht-emulgatorhaltige Kühlschmierstoffe

Polyglykolhaltige Kühlschmierstoffe

25 Gew.-% Polyglykol

18 Gew.-% Korrosionsinhibitoren

7 Gew.-% andere Zusätze

50 Gew.-% Wasser(nach Mang, 1983)



KÜHLSCHMIERSTOFFE ZUR ZERSPANUNG UND UMFORMUNGWassermischbare Kühlschmierstoffe

Grundsätzlicher Aufbau

• Emulgatorhaltige Kühlschmierstoffe

- Standard-Kühlschmierstoffe

- Kühlschmierstoffe mit Fettöl

- Kühlschmierstoffe mit EP-Additiven

• Polyglykolhaltige Kühlschmierstoffe

• Salzlösungen



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Wassermischbare Kühlschmierstoffe

Grundsätzlicher Aufbau - 1

Grundöl + Emulgator + Sonstige Additive

Tafel: Hauptanforderungen an wassermischbareSchmierstoffe

Tafel: Wichtige Komponenten wassermischbarerSchmierstoffe

Tafel: Stoffliste wichtiger Komponenten



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Wassermischbare Kühlschmierstoffe

Grundsätzlicher Aufbau - 2

Grundöle

Mineralöle, paraffinisch oder naphthenisch Syntheseöle, (für Sonderanwendungen) Polyalphaolefine, Alkylbenzole, Polyalkylenglykole, Fettöle



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungWassermischbare Kühlschmierstoffe

Hauptanforderungen

Gute Umform- u. Zerspanungsleistung Kühlen, Schmieren, Spülen Korrosionsschutz Resistenz gegenüber Mikroorganismen, Lange Lebensdauer der Emulsion Geringe Schaumneigung Hartwasserstabilität Akzeptable toxikologisch-arbeitsmedizinische und ökologische Eigenschaften, z.B. Haut- und Schleimhautverträglichkeit,

Abwesenheit toxischer Substanzen,– Möglichst unproblematische Entsorgung/Beachtung der Abwasservorschriften,– Einhaltung anderer toxikologischer und ökologischer Gesetze und Vorschriften



Wassermischbare KühlschmierstoffeEmulgatorhaltige Schmierstoffe

Bedingt durch die TRGS 611 sind in Deutschlandhauptsächlich zwei Arten von wassermischbarenKühlschmierstoffen im Einsatz:

1. Aminfreie (und borfreie) Kühlschmierstoffe

2. Kühlschmierstoffe auf der Basis primärer und/oder tertiärer Amine



Wassermischbare KühlschmierstoffeGrundsätzlicher Aufbau

Verdampfungsverhalten von verschiedenen Grundölen gleicherViskosität im Noack-Test (DIN 51585)



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungEmulgierbare Schmierstoffe

Zusammensetzung

“Grundöl“(Mineralöl-Kohlenwasserstoffe, gelegentlich auch Ester oder Polyolefine)Emulgatoren und TensideLösungsvermittlerNeutralisationsmittelKorrosionsinhibitoren(Korrosionsschutz für Eisen- und Nichteisenmetalle)Verschleiß- und Freßschutzadditive(EP-Zusätze, Schmierungszusätze)Biozide und/oder bakteriostatische KomponentenKomplexbildner oder andere Zusätze zur Verbesserung derHartwasserstabilität*Schauminhibitoren*

*nur in besonderen Fällen



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungWassermischbare Schmierstoffe

1) “Klassische“ WMB Schmierstoffe, Mineralölgehalt über 40 %*

! Konventionelle Emulsion (meist milchig)

2) Semi-Synthetische WMB Schmierstoffe, Mineralölgehalt unter 40 %*

! “Pflegeleichte“ Emulsionen (tansparent oder milchig)

3) Mineralölfreie WMB Schmierstoffe

! Lösungen (transparent)

*eine formale Definition existiert nicht



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungZusammensetzung emulgatorhaltiger wassermischbarer

Schmierstoffe und deren Dispersionsmodelle

Die ausgefüllten Kreise symbolisieren die Öl-tröpfchen, die Sterne die Emulgatormizellen,die Striche die molekulare gelösten Tenside.

1 Konventionelle Emulsion mit mittleren Mineralölgehalt

2 Emulsion mit niedrigem Mineralölgehalt (halbsynthetisch, teilsynthetisch)

3 Mineralölfreier Schmierstoff mit hohem Tensidgehalt



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung “Klassischer“ emulgierbarer Schmierstoff

Zusammensetzung (Beispiel)

Massen – %

“Grundöl“ (paraffinbasisches Solventraffinat) ca. 60

Natrium-Petroleumsulfonat und/oderAlkylamidosulfonsäure-Derivat (anionische Emulgatoren)

15 – 20

Glykolether (Lösungsvermittler) ca. 5

Carbonsäureester 0 – 5

Fettsäuren 3 – 5

Fettsäure-alkanolamid (Korrosionsschutz) ca. 5

Alkanolamin (Neutralisationsmittel) 0 – 3

N-Formal (Bakterizid) ca. 4

S/N-Heterocyclische Verbindungen (Fungizid) 0 – 1



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Semi-Synthetischer (“pflegeleichter“) emulgierbarer Schmierstoff


Massen – %

“Grundöl“ (paraffinbasisches Solventraffinat) ca. 30

Ethoxilierter Fettalkohol und/oder Polyglykolester(nichtionische Emulgatoren)

10 – 15

Glykolether (Lösungsvermittler) ca. 5

Carbonsäureester (Schmierungsverbesserer) 5 – 10

Borsäure-Alkanolaminester(Korrosionsschutz bakteriostatische Wirkung)

20 – 25

Borsäure 0 – 3

Carbonsäuren 0 – 10

Aminderivat von Carbonsäuren (Korrosionsschutz) 0 – 10

N-Formal (Bakterizid) 0 – 5

S/N-Heterocyclische Verbindungen (Fungizid) 0 – 1

Wasser 0 – 10



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Wasserlöslicher Schmierstoff (Mineralölfrei)


Massen – %

Alkanolamine* (Korrosionsschutz) 20 – 40

Carbonsäuren* (Neutralisationsmittel, Seifenbildung) 15 – 25

Glykole oder Glykolether (Lösungsvermittler) 10 – 20

Polyglykole oder wasserlösliche Ester(Schmierungsverbesserer)

5 – 10

Amino-Polyglykolether (Korrosionsschutz, Benetzung) 3 – 10

Wasser 5 – 30

N-Formal oder O-Formal (Biozid) 3 – 4

S/N-Heterocyclische Verbindungen (Fungizid)

*oder Aminderivate von Carbonsäuren

0 – 1



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Wassermischbare Schmierstoffe

Emulgatorhaltige Schmierstoffe

Grundsätzlicher Aufbau / Formulierung von Emulsionen - 2

Emulsion mit Fettöl Emulsion mit Fettöl + EP-Additiven

15 Gew.-% Emulgatoren(Karbonsäure-Seifen, Sulfonate)

15 Gew.-% Lardöl

1 Gew.-% Biozide

69 Gew.-% Wasser

10 Gew.-% Geschwefeltes Spermöl

4 Gew.-% Geschwefeltes Diisobuten

3 Gew.-% Zinkdialkyldithiophosphat

17 Gew.-% Emulgatoren (Seifen, Sulfonate, nichtionische Emulgatoren)

1 Gew.-% Weitere Additive (z.B. Biozide)

65 Gew.-% Mineralöl



EMULGATOREN


Wassermischbare Kühlschmierstoffe




Emulgatorhaltige Schmierstoffe

EmulgatorenEmulgatorsysteme / Grundlagen– Oberflächenaktive Stoffe: Tenside mit bipolaren Charakter

– Bild: Tensid Bereich

– Bild: Grenzfläche Öl / Wasser Anreicherung der Tensidmoleküle

– Wichtig für stabile Emulsionen: abgestimmtes Gleichgewicht zwischen hydrophoben und hydrophilen Anteilen Sonst höherer Emulgatorgehalt nötig Anreicherung auch an anderen Grenzflächen, z.B. Luft / Öl Schäumen

hydrophiler / wasserziehenderhydrophober / wasserabstoßender



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Emulsionstypen



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Aufbauprinzip Tensidmolekül



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Tensidmoleküle im Öltröpfchen einer Emulsion



Charakterisierung wassermischbarer Kühlschmierstoffe - 1


Emulgatorhaltige Kühlschmierstoffe

(nach Feßenbecker, 2001)



Herstellung einer Emulsion


Emulgatorhaltige Kühlschmierstoffe




pH-Wert und Pufferwirkung


Emulgatoren




WEITERE ADDITIVE





Weitere Additive für wassermischbare KSS


Weitere Additive





Weitere Additive

Bakterizide, BiozideDer technisch einfachste Weg, die mikrobielle Belastung zu vermindern oder zuvermeiden, ist der Einsatz von Bioziden zu wassermischbaren Kühlschmier-stoffen wird Konservierung genannt.Konservierungsmittel sollten folgende Anforderungen erfüllen: Wirksamkeit gegen viele Arten von Mikroorganismen Schnelle Wirkung, um nicht vorher ausgeschleppt zu werden Lang andauernde Wirkung, die nicht durch Reaktionen mit anderen Additiven verloren geht Hohe thermische Stabilität Geringe Beeinflussung des pH-Wertes des Kühlschmierstoffs Öllöslichkeit Keine Geruchsbelästigung Gute Hautverträglichkeit Geringe Toxizität Keine Abwassergefährdung Hohe Wirtschaftlichkeit (Konzentration zwischen 0,1 und 0,2%).




Weitere Additive

Anti-Wear (AW)- undExtreme-Pressure (EP)-Wirkstoffe

Diese Wirkstoffe spielen bei der Formulierungwassermischbarer Schmierstoffe nur eineuntergeordnete Rolle.



KÜHLSCHMIERSTOFFE ZUR ZERSPANUNG UND UMFORMUNG Schmierstoffe und Kühlschmierstoffe Wassermischbare Kühlschmierstoffe

Zusammensetzung von wassermischbaren Kühlschmierstoffen(SEM)



Formulierung wassermischbarer KSS


Weitere Additive




BESONDERHEITEN FÜRUMFORMSCHMIERSTOFFE






Wassermischbare Öle

Die Grundlage für wassermischbare Öle ist in vielen FällenMineralöl. Außer dem Emulgatorsystem werden häufigFettungsmittel zur Verbesserung der Schmierungseigen-schaften hinzugesetzt. Zum Einsatz kommen pflanzliche undtierische Öle, neuerdings aber auch synthetische Fettungs-mittel. Die Tafel bringt Beispiele für Fettungsmittel für wasser-mischbare Öle. Diese Stoffe werden auch in modifizierter Form,z.B. als Epoxide oder Oxidate, Kondensate oder teilweiseabgebaut als Partialglyceride verwendet.

Je nach Anwendungszweck kann der Anteil Fettungsmittel imKonzentrat sehr unterschiedlich sein. Besonders im Drahtzugsind Emulsionen gebräuchlich, die gar kein Mineralöl mehr,sondern nur noch Fettöle enthalten.




Wassermischbare Fette

Ziehfette - qualiltativ den Ölen ähnlich - quantitativ anders aufgebaut. Fette, wenn Pigmente einzubauen sind

Bei geringen Wasserantell: Wasser-in-Öl-System Bei hohen Wasseranteil: Öl-in-Wasser-System Fettungsmittel: Kokosfett Schmalz

Paraffingatsch Wollfett Rindertalg div. Wachse

Pigmente: Borax Zinksulfid Borsäure Schwefelblüte Kreide Aluminiumstearat Talkum Calciumstearat Graphit Molybdändisulfid Glimmer Kunststoffpulver



NICHT-WASSERMISCHBARESCHMIERSTOFFE



(Insbesondere für die Umformung)



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Nicht-wassermischbare Schmierstoffe

Einteilung - 1

Nichtwassermischbare Schmierstoffe sind solche Stoffe,die im allgemeinen im Anlieferungszustand eingesetztwerden und mit Wasser weder mischbar noch verdünnbarsind (nicht emulgierbar, nicht löslich).

Insbesondere für die Umformung gehören dazu flüssige,pastöse und feste Schmierstoffe, die wie folgtbeschrieben werden können:




Einteilung nicht-wassermischbarer Schmierstoffe Grundsätzlicher Aufbau von Ölen Grundöle Verschleiß- und Freßschutzadditive Polare Additive AW- und EP-Additive Verdicker Festschmierstoffe

Einteilung nach der Zusammensetzung Auswahlkriterien Applikation




Einteilung - 10

Umformfolien

Abziehbare Folien bestehen aus Polyethylen, Polypropylen,Acrylharzen und Mischungen aus PVC mit Weichmachern,Stabilisatoren und Harzen. Die Umformfolien können jenach Anlieferungszustand, z. B. in Rollenform durchAuflegen oder Aufwalzen eingesetzt oder auch in flüssigerForm aufgetragen werden, wobei die Polymerisation zurFolie in der Regel durch Erhitzen erfolgt.



NICHT-WASSERMISCHBARESCHMIERSTOFFE



(Insbesondere für die Zerspanung)




Grundsätzlicher Aufbau

Extreme-Pressure-Additive

Grundöl + und / oder + Sonstige Additive(Mineral- oder Syntheseöl)

Anti-Wear-Additive

UnterteilungSchwefelaktive (kupferaktive) oder schwefelinaktive(kupferinaktive) Schmierstoffe.




Grundöle - 1

Grundöle

In der Gruppe der nichtwassermischbaren Schmier-stoffe stellen die Mineralölkohlenwasserstoffe nachwie vor die mengenmäßig bedeutendste Gruppe dar.Je nach Provenienz und Raffinationsgrad habenMineralöle eine unterschiedliche Kohlenstoff-strukturverteilung. Man unterscheidet paraffinische,naphthenische und aromatische Mineralölextrakte.




Grundöle - 2

Typisch paraffinisch: CP 33 %CA 0 - 15 %

Typisch naphtenisch: CN 38 %CA 7 - 18 %

Aromatische Extrakte: CA > 30 %

CA + CP + CN = 100 %

CA = Kohlenstoff in aromatischer BindungCN = Kohlenstoff in naphtenischer BindungCP = Kohlenstoff in paraffinischer Bindung



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Schmierungsverbessernde Zusätze

Wirkstoffart Temperaturwirkungsbereich °C Metallverträglichkeit

Fettöle(tierisch, pflanzlich)

bis ca. 120 gut

SynthetischeFettsäureester,Fettalkohole und verwandteVerbindungen

bis ca. 180 gut



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung EP-Wirkstoffe

Wirkstoffart Temperaturwirkungsbereich °C Metallverträglichkeit

OrganischeChlorverbindungen* bis ca. 400

Gefahr der Korrosion beiFeuchtigkeitszutritt nur inbestimmten Fällen

OrganischePhosphorverbindungen

bis ca. 600 Überwiegend gut

OrganischeSchwefelverbindungen

bis ca. 800 z.T. Buntmetallverfärbung(bei loser Bindung des Schwefels)

Elementarischer Schwefelbis ca. 1000

Buntmetallverfärbung beiRaumtemperatur

* in Deutschland praktisch nicht mehr eingesetzt



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Reibungsverhalten von EP-Additiven und polaren Wirkstoffen in

Abhängigkeit von Temperatur

a Mineralöl c Mineralöl mit EP-Additiv

b Polarer Wirkstoff d Mineralöl mit EP-Additiv und polarem Wirkstoff




Verschleiß- und Freßschutzwirkstoffe

Polare Wirkstoffe - 2Die folgende Aufstellung zeigt eine wichtige Gruppen polarerWirkstoffe:

Natürliche Fettöle (Glyceride) Fettsäuren (Carbonsäuren), bzw. deren Salze (Seifen) Umgeesterte Fettöle Vollsynthetische Ester Fettalkohole Fettamine Fettsäureamide Sulfonate




Verschleiß- und Freßschutzwirkstoffe

Extreme-Pressure-Wirkstoffe - 2Nachfolgend sind einige wichtige Gruppen der EP-Wirkstoffezusammengestellt:

Chlorhaltig: – Chlorparaffine– Chlorierte Fettsäureester– Sulfochlorierte Fettsäureester

Schwefelhaltig: – Geschwefelte Fettsäureester– Organische Mono- und Disulfide– Geschwefelte Olefine

Phosphorhaltig: – Phosphorsäureester– Aminphosphate– Dithiophosphate– Aschegebende, schwermetallhaltige Dithiophosphate wie z.B. Zinkdithiophosphate



Verschleißschutz (AW-Additive)

Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungNicht-wassermischbare Kühlschmierstoffe

Additive




EP-Synergismus: Polycarboxylat – Schwefelträger


Additive




Weitere Additive für nicht-wassermischbare KSS


Additive




Typische Formulierung nicht-wassermischbarer KSS


Additive




Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und UmformungAdditivierungsmöglichkeiten nichtwassermischbarer Schmierstoffe

Mineralöl

Fettöle

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

Geschwefelte Fettöle

Geschwefelte Mineralöle

Geschw. Fett- + Mineralöle

Chlorparaffine

Chlorparaffine,geschwefelte Fettöle

Chlorierte Fettöle

Chlorierte Fettöle

Sulfochlorierte Fettöle

Schwefel-Phosphorverbind.

Phosphorverbindungen

Zusätze zur Verbesserung

• des Korrosionsschutzes,

• der Nebeleigenschaften,

• des Schaumverhaltens,

• der Benetzungseigenschaften,

• des Geruchs,

• der Spülwirkung,

• der Oxidationsstabilität

+




Einteilung nach Zusammensetzung

Die auf der Basis des Schemas vom Bild aufgebautennicht-wassermischbaren Kühlschmierstoffgruppenkönnen wie folgt charakterisiert werden:

Gruppe A – Mineralöle ohne polare Zusätze und EP-Additive:

Der Einsatz erfolgt bei anspruchlosen Umformungen. Manchmalwählt man für die Bearbeitung von Kupfer nichtadditivierteSolventraffinate mit extrem niedrigem Schwefelgehalt, um bei derBearbeitung dekorativer Werkstückoberflächen jede Verfärbung zuvermeiden.





Gruppe B – Mineralöle mit Fettölen:Die Beimischung von Fettölen in Form natürlicher Fettstoffe odersynthetischer Ester zu Mineralölen führt zur deutlichen Verbesserungder Schmier- und Benetzungseigenschaften. Typische Einsatzgebietesind anspruchsvollere Umformungen an Kupfer und Messing und auchKupferwerkstoffen höherer Festigkeit.

Gruppe C – Mineralöle mit geschwefelten Fettölen:Geschwefelte Fettöle bieten die Möglichkeit, in Mischungen mitMineralölen kupferaktive Produkte mit guten EP-Eigenschaften undguter Benetzung herzustellen.





Gruppe D – Mineralöle mit geschwefelten Mineralölen:Je nach Art und Grad der Schwefelung sind Mischungen von Mineral-ölen und solchen geschwefelten Ölen kupferaktive Schmierstoffe; dieseÖle haben gute EP-Eigenschaften, sind vergleichsweise kostengünstigherzustellen, sind aber insgesamt mit ihrem Schmierverhalten un-günstiger zu beurteilen als Mischungen mit geschwefelten Fettölen.

Gruppe E – Mineralöle mit geschwefelten Fettölen und geschwefelten Mineralölen:Man nutzt hier die kostengünstige Möglichkeit, gute EP-Eigenschaftenzu erreichen, im Gegensatz zu den meisten Mischungen nur auf Basisgeschwefelter Fettöle ergeben sich kupferaktive Öle, so daß dieBearbeitung von Kupfer und Kupferwerkstoffen ausgeschlossenwerden muß.




Gruppe F – Mineralöle mit ChlorparaffinenChlorparaffine sprechen schon bei relativ niedrigen Temperaturen EP-Additive an. Um ähnlich geringenWerkzeugverschleiß im allgemeinen zu erreichen, wie dies bei schwefelhältigen EP-Additiven der Fallist, benötigt man höhere Chlor- als Schwefelmengen; man findet deshalb häufig auch relativ hoheChlormengen in dieser Gruppe von Schneidölen. Der Einsatz von Mischungen aus Mineralölen undChlorparaffinen hat seinen Schwerpunkt bei schwerzerspanbaren Werkstoffen, insbesondere bei Nickelund bei der Zerspanung kupferhaltiger Metalle.

Gruppe G – Mineralöle mit Chlorparaffinen und geschwefelten FettölenDie synergistische Wirkung von Chlorparaffinen mit einigen Schwefeladditiven kommt hier zum Tragen.Es handelt sich um eine wichtige Additivkombination, da man sowohl werkstoffseitig als auch imHinblick auf die Art der Zerspanungsverfahren ein breites Spektrum überdecken kann.

Gruppe H – Mineralöle mit chlorierten FettölenMan verbindet die bei relativ niedriger Temperatur ablaufende EP-Reaktion des Chlors mit den polarenEigenschaften meist synthetischer Ester. Die Öle sind sowohl für die meisten Nichteisenmetalle alsauch für viele Einsenwerkstoffe in vielen Zerspanungsarten einsetzbar. Als Einsatzbereiche bildenHonöle, Schleiföle und Tieflochbohröle einen gewissen Schwerpunkt.

Gruppe I – Mineralöle mit chlorierten Fettölen und geschwefelten FettölenAuch diese Additivkombination lässt den Einsatz in weiten Bereichen zu. In Verbindung mit geeignetenDeaktivatoren und Inhibitoren gelangt man zu Ölen, die auch nach längerer Gebrauchsdauer und hoherthermischer Belastung keine Korrosionen auf Eisen- und Nichteisenmetallen verursachen.




Gruppe J – Mineralöle mit sulfochlorierten FettölenSchneidöle auf der Basis sulfochlorierter Fettöle sind sehr reaktiv, was sich bei derZerspanung schwerstzerspanbarer Werkstoffe, wie z.B. rostfreier Stähle günstigbemerkbar macht. Schwer zu beherrschen ist die Korrosionsproblematik.

Gruppe K – Mineralöle mit Schwefel-/PhosphorverbindungenNiedriger Werkzeugverschleiß, besonders bei normal zerspanbaren Stählen undNichteisenmetallen (Werkstoffgruppen 1, 5 und 6) ohne Kupferaktivität, sind dieVorteile dieser Öle. Hervorzuheben sind auch die günstigen Korrosionsschutz-eigenschaften auf Eisenwerkstoffen für viele Produkte dieser Gruppe.

Gruppe L – Mineralöle mit PhosphorverbindungenUnter den EP-Additiven haben sie die geringste Wirkung. In einigen Fällen, wo wederder Einsatz schwefelhaltiger noch chlorhaltiger Produkte aus Gründen derSpannungsrisskorrosion erlaubt ist, bilden sie die einzige Möglichkeit, auf EP-Additivenicht verzichten zu müssen. Auf der Basis von Phosphorverbindungen konnten in denletzten Jahren Öle entwickelt werden, die auch für die Zerspanung vonTitanwerkstoffen ausreichend geeignet sind.



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Kupferkorrosiver nichtwassermischbarer Schmierstoff(für mittlere und schwere Umformoperationen) Zusammensetzung (Beispiel)

Massen – %

„Grundöl“ (paraffinbasisches Solventraffinat) 87 – 95

Schwefel ca. 0,5

Geschwefelter Ester oder geschwefeltes Olefin 3 – 6

Organische Phosphorverbindungen oder Calciumsulfonat 0 – 3

Carbonsäureester 0 – 3

Polymethacrylate (Antinebel-Wirkstoff) 0,5 – 1

Phenolisches Antioxidant ca. –0,2



SCHMIERSTOFFARMEMETALLBEARBEITUNG


• Zerspanung: Minimalmengenschmierung

• Umformung: Prelubricants und Drylubricants



Kühlschmierstoffe zur Zerspanung und Umformung Schmierstoffarme Blechumformung

Prelubricants und Drylubricants




Prelubricants




Drylubricants

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