Was leisten Metallbearbeitungsöle im Hinblick auf Effizienz und Nachhaltigkeit?

In der Metallbearbeitung ist der Einsatz von Schmierstoffen unverzichtbar. Zum einen verringern Metallbearbeitungsöle die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstoff und schützen damit beide gleichermaßen. Zum anderen unterstützen sie bei spanenden Verfahren den Abtransport der Späne. Allerdings funktioniert nicht jedes Öl für jedes Einsatzgebiet. Hier erklären wir Ihnen, was Kühl- und Umformschmierstoffe in der Industrie leisten, wo sie Anwendung finden und wie es mit der Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit von Metallbearbeitungsöl aussieht.

Für jeden Anwendungsbereich die passenden Metallbearbeitungsöle

Metallbearbeitungsöle sind sowohl für die spanende als auch für die spanlose Metallbearbeitung wichtig. In ersterer finden unter anderem Schneid- und Schleiföle Verwendung, während in letzterer Umformschmierstoffe zum Einsatz kommen.

Umformschmierstoffe als Grundlage für die spanlose Metallbearbeitung

Beim Umformen von Metall treten zwischen dem formgebenden Werkzeug und dem Werkstück hohe Reibungskräfte auf. Diese würden ohne wirksame Schmierung zum Überhitzen und einem rasanten Verschleiß, bei starken Umformungen sogar zum Verschweißen von Werkzeugen und Werkstücken führen.

Umformschmierstoffe bilden einen stabilen Film zwischen der Werkzeug- und der Werkstückoberfläche und verhindern damit deren direkten Kontakt. Dadurch verringern sie die Reibung und ermöglichen eine Gleitbewegung. Außerdem leiten sie die während des Umformvorgangs entstehende Wärme ab und binden Abrieb und Fremdstoffe. Auf diese Weise schützten sie auch die Umformwerkzeuge vor Verschleiß.

Um optimal wirken zu können, muss jeder Umformschmierstoff exakt an die Bedingungen seines Einsatzbereiches angepasst werden. Die Basis hierfür bilden geeignete Grundöle, die unter den jeweiligen Betriebsparametern ausreichend fließfähig und zäh sind. Die Fließfähigkeit gewährleistet die gleichmäßige und vollständige Benetzung der Werkstücke, während die Zähigkeit die Kraftübertragung bei der Fertigung sicherstellt.

Weitere erforderliche Eigenschaften werden durch das Hinzufügen von Additiven erzielt. Diese bewirken beispielsweise den Schutz vor Verschleiß und den Korrosionsschutz der beteiligten Metalle, sowie eine hohe Stabilität gegenüber einem unerwünschten biologischen Abbau der Öle.

Kühlschmierstoffe als wichtiges Element der spanenden Metallbearbeitung

Die moderne spanende Metallbearbeitung in der Industrie ist gekennzeichnet durch hohe Spindel- oder Werkzeugdrehzahlen, hohe Temperaturen und hohe Schnittkräfte. Um die Hitzebelastung in einem beherrschbaren Bereich zu halten und Materialbrüche sowie Verschleiß zu verhindern, bedürfen sowohl die Werkzeuge als auch das zu bearbeitende Metall einer verlässlichen Schmierung und Kühlung.

 

Wie Umformschmierstoffe für die spanlose Metallbearbeitung haben Schneidöle, Schleiföle und andere Metallbearbeitungsöle für spanende Bearbeitungsmethoden primär die Aufgabe, die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück zu verringern und die beim Bearbeiten entstehende Wärme abzutransportieren. Hinzu kommen das Spülen und das Abtransportieren von Spänen aus dem Bearbeitungsbereich.

Unterschieden werden wassermischbare mineralölhaltige Kühlschmiermittel, wassermischbare vollsynthetische und nichtwassermischbare Kühlschmiermittel. Die beiden erstgenannten Arten sind universell einsetzbar, während sich nichtwassermischbare Umformschmierstoffe für Anwendungsbereiche eignen, in denen es in erster Linie auf die Schmierwirkung und weniger auf die Kühlung ankommt (z. B. als Schneidöl, Schleiföl oder in Industrie-Automaten).

Hoch spezialisierte Metallbearbeitungsöle in der industriellen Fertigung: Das sind die Vorteile

Hochwertige Metallbearbeitungsöle bieten in der Industrie vielfältige Vorteile. Indem sie die Reibung und die damit einhergehende Wärmeentwicklung bei der Metallbearbeitung verringern, reduzieren sie den Verschleiß der Werkzeuge und verlängern deren Lebensdauer. Gleichzeitig entstehen durch die Verwendung von Umformschmierstoffen weniger Kratzer, Unebenheiten und Risse im Werkstück, wodurch die Produktqualität steigt.

Indem Metallbearbeitungsöle die Schmierung und Kühlung verbessern, ermöglichen sie höhere Vorschübe und Schnittgeschwindigkeiten. Hieraus resultieren eine höhere Maschineneffizienz und Produktivität. Zudem helfen Umformschmierstoffe und Kühlmittel durch die Verringerung des Verschleißes, reparaturbedingte Standzeiten in der industriellen Fertigung zu verringern. Des Weiteren können die Öle dazu beitragen, unerwünschte Geräusche zu reduzieren, wodurch sich der Arbeitskomfort verbessert.

In Verbindung mit fortschrittlichen Überwachungssystemen können Metallbearbeitungsöle außerdem dazu eingesetzt werden, den Zustand der Maschinen sowie die Bearbeitungsqualität in Echtzeit zu kontrollieren. Das ermöglicht es, Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Maßgeschneiderte Lösungen für reibungslose Umformprozesse

Für einfache Umformarbeiten wie Gravuren und Rändelungen reichen in aller Regel die in der Zerspanung üblichen Metallbearbeitungsöle aus. Für aufwendigere und komplexere Fertigungsverfahren ist jedoch ein speziell zugeschnittener Umformschmierstoff erforderlich. Das gilt zum Beispiel für das Drahtziehen, das Tiefziehen von Blechen, das Rohrziehen und die Kaltmassivumformung.

Beim Ziehen von Draht kommt an den jeweiligen Werkstoff (z. B. Stahl, Messing, Kupfer) angepasster Umformschmierstoff zur Anwendung. In der Blechumformung finden sogenannte Prelubes Verwendung, die bereits im Walzwerk als Korrosionsschutz auf die Bleche aufgetragen werden. Während des Umformvorgangs dienen sie als Umformschmierstoff und anschließend wieder als Korrosionsschutz.

Gewalzte und geschweißte Rohre und Profile erhalten ihre Endabmessungen, indem sie durch ein Ziehwerkzeug gezogen werden. In diesem befindet sich oft ein Innenwerkzeug (Beispiel: Stopfenzug für Präzisionsrohre), das zusammen mit dem Ring einen kreisförmigen Spalt bildet. Angepasste Umformschmierstoffe sorgen dafür, dass beim Durchziehen des Rohres durch diesen Hohlraum möglichst wenig Reibung entsteht. Hierdurch Hierdurch werden Oberflächenfehler und Kaltverschweißen vermieden.

Beim Kaltmassivumformen wirken besonders hohe Kräfte, die einen deutlichen Temperaturanstieg zur Folge haben. Deshalb muss der eingesetzte Umformschmierstoff Additive enthalten, die während des gesamten Prozesses einen stabilen Schmierfilm gewährleisten und damit das Verschweißen der aneinanderreibenden metallischen Werkstoffe verhindern. Neben der Kontrolle der Reibung ist die Wärmeabfuhr von großer Wichtigkeit. In vielen Fällen (z.B. bei der Schraubenfertigung ab Draht) werden diese Umformschmierstoffe als Zusatzschmierung für vorbeschichtete Vorformen eingesetzt.

Wie Metallbearbeitungsöle die Nachhaltigkeit verbessern

Grundsätzlich leistet jedes Metallbearbeitungsöl einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Indem die Schmierstoffe Reibung reduzieren, senken sie den Energieverbrauch und damit auch den CO₂-Ausstoß. Zugleich helfen sie, die Ressourcen zu schonen, da sie die Lebensdauer von Maschinen zur Metallbearbeitung verlängern und die Ausschussquote in der Fertigung verringern.

Für eine noch höhere Umweltverträglichkeit sorgen synthetische Schmierstoffe, die einerseits mit verbesserter Schmierwirkung punkten und andererseits der Nachhaltigkeit der Technik Vorschub leisten. Im Vordergrund stehen dabei ein geringerer Verbrauch und damit verbundene längere Ölwechselintervalle. Durch exakte Anpassung der Metallbearbeitungsöle an die jeweiligen Einsatzbedingungen werden außerdem Energieverluste reduziert und die Standzeiten der Werkzeuge noch weiter verlängert. Überdies verringern sich die von den Ölen ausgehenden Emissionen, weil sie im Gegensatz zu herkömmlichen Schmiermitteln keine leichtflüchtigen Restbestandteile aus Erdöl enthalten.

Mit der HAKUFORM-Produktpalette hat die Chemische Werke Kluthe GmbH hochwertige Metallbearbeitungsöle für die spanende und die spanlose Metallbearbeitung im Programm, die den wachsenden Anforderungen an die Umformleistung, die Prozesssicherheit und die Werkzeugstandmengen gerecht werden und zugleich hohen Ansprüchen an Umweltverträglichkeit genügen. Die Palette reicht von Produkten für unterschiedlichste Schneid-, Stand-, Zieh-, Biege- und Rollieroperationen über Prelubes für den Korrosionsschutz und das Umformen von Bandmaterial durch Biegen, Tiefziehen und ähnliche Prozesse bis hin zu Kaltfließpressölen.

Metallbearbeitende Unternehmen, die umwelt- und ressourcenschonender produzieren möchten, finden in Kluthe einen Ansprechpartner, der sich mit den speziellen Erfordernissen Ihrer Branche auskennt und sich das Thema Nachhaltigkeit auf die eigenen Fahnen geschrieben hat.