Checkliste für wassermischbare Kühlschmierstoffe

Was sollte beachtet werden?

Allgemeine Anforderungen

Das Kühlschmierstoffkonzentrat und die Gebinde, in welches dieses abgefüllt ist sollten vor Frost und direkter Sonneneinstrahlung geschützt und nicht im Freien gelagert werden, da durch die Einstrahlung die Stabilität des Konzentrates beeinträchtigt werden kann.

Anforderungen an das Anmischwasser

Es gibt unterschiedliche Arten von Wasserarten, welche in der verarbeitenden Industrie Ihren Einsatz finden. Dazu gehören Leitungswasser (Trinkwasser), Osmosewasser (Deionisiertes Wasser), Brunnenwasser und Prozesswasser. Um jedoch eine optimale Lebensdauer des wassermischbaren Kühlschmierstoffes zu erreichen empfehlen wir bereits beim Anmischen ein besonderes Augenmerk darauf zu legen:

  • Anmischwasser sollte Trinkwasserqualität und eine Keimbelsatung von max. 10² KBE/ml haben
  • Wasserhärte sollte 5° dH – 30° dH für Emulsionen und 10° dH – 30° dH für Lösungen betragen
  • niemals erwärmtes Wasser verwenden, Temperatur <25 °C
  • pH-Wert: 6 bis 9
  • Nitratgehalt: < 50 ppm (anzustreben: < 25 ppm)
  • Leitfähigkeit: µS/cm: max. 1000 – 1500
  • Chlorgehalt: < 250 mg/L (anzustreben < 50 mg/L)

Anmischen der Emulsion oder Lösung

Am besten sollte außerhalb der Maschine und in sauberen Behältern Wasser vorliegen, in welches das Kühlschmierstoffkonzentrat zugegeben wird.

Wenn Sie ein Mischgerät verwenden, ist darauf zu achten, dass diese baulich nicht verändert werden (Länge des Schlauchs, etc.). Wichtig ist jedoch in jedem Fall, dass Sie erst das Wasser in den Tank füllen und erst dann den Kühlschmierstoff hinzugeben. Anderenfalls haben Sie eine Umkehremulsion und das Wasser trennt sich recht schnell wieder vom Schmierstoff.

Kontrolle des wmKss während des Einsatzes nach TRGS 611

Es sollte kontinuierlich während des Betriebs Ihrer Maschine eine Geruchs- und Sichtkontrolle durchgeführt werden. Wenn der Kühlschmierstoff beginnt zu riechen ist dies oft ein Indiz dafür, dass dieser von Bakterien befallen ist. Für den Fall, dass Sie eine Art „Teppich“ auf der Oberfläche sehen herrscht eine Pilzbelastung vor.

Eine regelmäßige Überprüfung der Konzentration mittels Handrefraktometer (nach Herstellerangaben) ist Pflicht für eine optimale Bearbeitung, Schutz Ihrer Maschine, Bauteile und Arbeiter an der Maschine. Sollte die Konzentration geringer sein als in der Produktinformation angegeben ist Kühlschmierstoffkonzentrat nachzugeben, ist die Konzentration zu hoch ist ein Teil der Emulsion/Lösung herauszunehmen und mit Wasser nachzufüllen. Ebenfalls ist der pH-Wert (nach Herstellerangaben, siehe Produktinformation) und die Wasserhärte zu überprüfen, welche 5° dH – 30° dH für Emulsionen und 10° dH – 30° dH für Lösungen betragen sollte. Die Nitritkonzentration sollte gemäß TRGS 611 max. 20 ppm betragen. Hat Ihre Maschine eine Leckage oder gelangt Hydrauliköl/Gleibahnöl auf Grund der baulichen Gegebenheiten in den Kühlschmierstoff, so können Sie diesen Fremdöleintrag mittels Fremdölabscheider oder einem Ölskimmer entfernen. Generell ist zu sagen, dass ein Eintrag von Fremdstoffen (andere Schmierstoffe, Reiniger, …) zu verhindern ist. Bei Bedarf können Sie gerne eine Probe an unser Labor senden, welches mittels neuster technischer Hilfsmittel analysiert wird.

Vor der Neubefüllung

Haben Sie vor Ihren wassermischbaren Kühlschmierstoff zu wechseln, so ist ein Systemreiniger hinzugeben (nach Herstellerangabe). Ein Weiterarbeiten ist zu empfehlen, bei Emulsionen ca. 24 Stunden, bei Lösungen ca. 8 Stunden, sodass der Systemreiniger alle Stellen, Schläuche, Rohre und Pumpen Ihrer Maschine erreicht und von Bakterien- und Pilzbefall befreit. Nachfolgend können sie die alte Emulsion, bzw. Lösung auspumpen von einem Entsorger in Ihrer Nähe entsorgen lassen. Den notwendigen Abfallschlüssel finden Sie in dem jeweiligen Sicherheitsdatendatenblatt unter Punkt 13. Haben Sie die Maschine leergepumpt empfehlen wir ein Durchspülen mit klarem Wasser, gerne auch mehrfach. Anschließend säubern Sie die Maschine und können diese dann mit Frischware befüllen und wie gewohnt weiterarbeiten.

Die direkt aus Erdöl gewonnenen Kohlenwasserstoffe bilden derzeit, in erster Linie aufgrund des niedrigeren Preises, noch den Hauptanteil der verwendeten Basisflüssigkeiten. Mit Hilfe verschiedener physikalischer (Destillation, Extraktion) und chemischer (Hydrierung) Verfahren werden aus Rohöl Mineralölfraktionen gewonnen, die überwiegend aus gesättigten Kohlenwasserstoffen (Paraffine) verzweigte, unverzweigte (iso- bzw. n-Paraffine) oder cyclischer Struktur(Naphthene) bestehen. Aus Gründen der Oxidationsstabilität unerwünscht sind Beimischungen ungesättigter Kohlenwasserstoffe (Olefine, Acetylene) sowie aus toxikologischen Gründen die ungesättigten cyclischen und polycyclischen Aromaten. Diese Stoffe werden durch Raffinationsverfahren weitgehend, aber nicht vollständig entfernt. Das breite Spektrum von Struktur und Größe der Kohlenwasserstoffmoleküle einer Mineralölfraktion bedingt eine vergleichsweise hohe Verdampfungsneigung. Diese Verdampfungsneigung kann nicht durch die Zugabe von Additiven positiv beeinflusst werden.

Eine Methode zur Veredelung der Erdölkohlenwasserstoffe besteht in der Herstellung von Hydrocrackölen. Dazu werden Rohparaffin oder auch der Rückstand der Vakuumdestillation in Gegenwart von Wasserstoff und mit Hilfe von Katalysatoren bei Temperaturen bis zu 450°C und Drücken bis zu 300 bar in kürzere Moleküle gespalten. Gleichzeitig erfolgt eine Spaltung und Hydrierung der enthaltenen aromatischen Verbindungen. Hydrocracköle weißen daher einen geringeren Aromatengehalt als Mineralöle auf. Da mit diesem Prozess aus Verbindungen mit schlechtem Viskositäts-Temperatur-Verhalten und geringer Schmierfähigkeit (Naphthene, Aromaten) solche mit günstigeren Eigenschaften (Paraffine) erzeugt werden, zeichnen sich die so erzeugten Produkte im Vergleich zu Mineralölen durch einen höheren Viskositätsindex und eine bessere Schmierfähigkeit aus. Ein weiterer Vorteil der Hydrocracköle liegt in ihrer geringeren Verdampfungs und Vernebelungsneigung aufgrund der homogeneren Molekülgrößenverteilung, durch die Kohlenwasserstoffemissionen am Arbeitsplatz reduziert werden können.

Diese Basisöle werden nicht aus Erdöl hergestellt, sondern aus Gas (oft Methangas) synthetisiert. Beim Gas-to-Liquid-Verfahren wird Erdgas durch die Zufuhr von Wasserdampf und Sauerstoff in ein Synthesegas umgewandelt. Das entstandene Synthesegas ist das Ausgangsprodukt für das Fischer-Tropsch-Verfahren, durch welches wiederum das Synthesegas in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt wird. Dies erfolgt durch einen katalytischen Prozess, bei dem Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoffe umgewandelt werden. Die daraus entstehenden Basisöle reihen sich qualitativ zwischen Hydrocrackölen und Polyalphaolefinen ein. Diese Basisöle (Grundöle) werden häufig als Group III+ Öle bezeichnet.

Vergleichbar mit Premium-Motorenölen können eine minimale Verdunstung, ein hoher Flammpunkt bei niedriger Viskosität, ein hoher Viskositätsindex sowie eine ausgezeichnete Scher- und Alterungsstabilität auch bei Hochleistungskühl- und –Industrieschmierstoffen nur durch die Verwendung synthetischer Polyalphaolefine (kurz PAO´s) erreicht werden. Durch die thermische Spaltung von Mineralöl in Gegenwart von Wasserstoff erhält man Ethen, aus dem mit Hilfe von Katalysatoren mittels Olefinsynthese ein lineares Olefin, meist das 1-Decen hergestellt wird. Dieses wird in einem weiteren katalysierten Reaktionsschritt oligomerisiert, d.h. es werden zwei, drei oder mehrere Olefinmoleküle verbunden. Durch diese Vorgehensweise enthält man nahezu reine PAO´s eines bestimmten Polymerisationsgrades, aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen hier genauso wenig wie ungesättigte Verbindungen, welche für die Oxidation bzw. Alterung der Produkte verantwortlich sind. Bedingt durch die einheitliche Zusammensetzung ist die Verdunstungsneigung der PAO´s wesentlich geringer als die vergleichbarer Mineralölfraktionen oder Hydrocracköle, auch die Vernebelungsneigung ist verringert.

Vergleichbar mit Premium-Motorenölen können eine minimale Verdunstung, ein hoher Flammpunkt bei niedriger Viskosität, ein hoher Viskositätsindex sowie eine ausgezeichnete Scher- und Alterungsstabilität auch bei Hochleistungskühl- und –Industrieschmierstoffen nur durch die Verwendung synthetischer Polyalphaolefine (kurz PAO´s) erreicht werden. Durch die thermische Spaltung von Mineralöl in Gegenwart von Wasserstoff erhält man Ethen, aus dem mit Hilfe von Katalysatoren mittels Olefinsynthese ein lineares Olefin, meist das 1-Decen hergestellt wird. Dieses wird in einem weiteren katalysierten Reaktionsschritt oligomerisiert, d.h. es werden zwei, drei oder mehrere Olefinmoleküle verbunden. Durch diese Vorgehensweise enthält man nahezu reine PAO´s eines bestimmten Polymerisationsgrades, aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen hier genauso wenig wie ungesättigte Verbindungen, welche für die Oxidation bzw. Alterung der Produkte verantwortlich sind. Bedingt durch die einheitliche Zusammensetzung ist die Verdunstungsneigung der PAO´s wesentlich geringer als die vergleichbarer Mineralölfraktionen oder Hydrocracköle, auch die Vernebelungsneigung ist verringert.