Etwa 2.500 l Kühlschmier-Emulsion verbrauchen die 60 CNC-Maschinen der F. & A. Carlon Clemente GmbH im Jahr. Der Mittelständler ist mit seinen 33 Mitarbeitern seit 1989 in der CNC-Bearbeitung sowie im Werkzeug- und Maschinenbau aktiv. „Wir decken alle Bereiche der Metallbearbeitung ab“, sagt Jan-Luca Pleiß, der in dem Remscheider Unternehmen für Marketing und Vertrieb zuständig ist. „Keine unserer Maschinen läuft ohne Kühlschmiermittel.“
Kühlschmierstoffe, kurz KSS, reduzieren die Reibung zwischen Werkzeug und Bauteil und führen Wärme ab. Die Kühlung ist notwendig, denn heute sind hohe Vorschübe und Schnittgeschwindigkeiten gefragt, damit Werkzeugmaschinen bei der Fertigung von Metallteilen dauerhaft produktiv arbeiten. KSS verringern Verschleißerscheinungen und erzielen eine bessere Werkstückqualität. Dadurch sichern sie die Produktivität metallbearbeitender Betriebe wie Carlon Clemente.
Als gelernter Werkzeugmechaniker, der ab und zu selbst in der Produktion des Familienbetriebs aushilft, kennt Pleiß aber auch die Nachteile von KSS, speziell im Bereich Arbeitssicherheit: „Besonders der Ölnebel, der sich beim Öffnen der Anlagentüren unmittelbar nach der Bearbeitung bilden kann, ist sehr unangenehm.“ Er entsteht, wenn KSS durch schnelllaufende Werkzeuge vernebelt werden. Gelangen die Aerosole über die Atemwege in den Körper, können sie Schleimhaut- und Atemwegsreizungen hervorrufen. „Auch auf der Haut ist die klebrige Masse enorm belastend“ weiß Pleiß. „Zum Glück hat bei uns bislang niemand allergisch reagiert.“ Dabei ist laut der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung die Arbeit mit KSS einer der Hauptauslöser für Hautkrankheiten, die etwa durch die entfettende Wirkung der KSS-Komponenten entstehen.
Auch die Anlagenhygiene kann leiden – etwa durch schwere Ablagerungen eingebrachter Fremdöle, die die Maschinen verunreinigen und zu hohen Maschinenstandzeiten führen. „Besonders aufwendig ist zudem das Gefahrstoffmanagement“, ergänzt Pleiß. In vielen Betrieben werden mit Öl behaftete Späne als Sondermüll entsorgt, weil sie eine Gefahr für die Umwelt sind – vergleichbar mit ausgelaufenen KSS, die Erdreich und Gewässer verunreinigen. In einigen Unternehmen werden die Späne gereinigt und an Schrotthändler verkauft. „Obwohl uns diese Nachteile bewusst sind, können wir auf KSS nicht verzichten“, bedauert Pleiß. Deswegen versucht das Unternehmen, möglichen Schäden speziell im gesundheitlichen Bereich vorzubeugen. „Für uns ist es vor allem wichtig, dass die Mitarbeiter für den sicheren Umgang mit KSS geschult sind.“
Um KSS-Emissionen zu mindern, empfiehlt die Berufsgenossenschaft Holz und Metall ein emissionsarmes Fertigungsverfahren wie die Trockenbearbeitung, die komplett ohne KSS auskommt. „Allerdings ist die Trockenbearbeitung nur bei bestimmten Materialien möglich und sinnvoll“, erklärt Pleiß. „Zudem braucht man dafür spezielle Werkzeuge.“ Und nicht zuletzt steige bei der Trockenbearbeitung der Werkzeugverschleiß.
Bei vielen Unternehmen führt also kein Weg an KSS vorbei. Um die gesundheitlichen Gefahren zu verringern, kommen beispielsweise Hautschutzmittel gegen die allergene Wirkung zum Einsatz oder Schutzhandschuhe, die jedoch das Handling mit den Werkstücken erschweren können. Zudem entsteht der Hautkontakt mit KSS nicht nur an den Händen, sondern auch im Gesicht. Für reinere Luft in der Werkshalle setzen viele Unternehmen daher Absaugfilter an den Anlagen ein. Deren regelmäßige Wartung kann allerdings teuer und aufwendig werden. „In unseren Werkshallen profitieren wir von hohen den Decken, doch an heißen Sommertagen steht auch hier die Luft“, sagt Pleiß.
„Wir hatten uns schon damit abgefunden, dass wir beim Einsatz mit KSS stets Kompromisse eingehen müssen“, gesteht der gelernte Werkzeugmechaniker. Doch diese Zeiten sind seit der erfolgreichen Testphase eines neuen KSS vorbei: „Vor ein paar Monaten haben wir einige unserer Maschinen auf ein neues Kühlschmiermittel umgestellt und sind positiv überrascht.“ Das dem Produkt mit dem Namen „Aquaslide“ handelt es sich um einen KSS, der aufgrund seiner wasserbasierten Formulierung ohne Mineralöle auskommt, aber dennoch alle Kühl- und Schmiereigenschaften von herkömmlichen KSS hat und zudem vor Rost schützt.
Das öl- und esterfreie Medium ohne Additive und gesundheitsgefährdende Inhaltsstoffe ist zudem nachweislich hautverträglich, da es bei Hautkontakt keine Irritationen hervorruft und nicht krebserregend ist. „Das Kühlschmiermittel lässt sich ganz einfach mit Wasser abwaschen“, versichert Pleiß. Und dank einer besseren Wärmeabfuhr können die Werkstücke nach der Bearbeitung leichter entnommen werden. „Seit der Umstellung stehen unsere Mitarbeiter nicht mehr im stickigen Ölnebel und freuen sich über frischere Luft“, umschreibt Pleiß einen weiteren Pluspunkt. Auch die Maschinen profitieren, weil eingebrachte Fremdöle nicht eingemischt werden, sondern sofort aufschwimmen. Schwere Ablagerungen sinken zu Boden und lassen sich mit einem Skimmer leicht entfernen.
„Uns gefällt besonders, dass das aufwendige Fluid-Management entfällt“, freut sich Pleiß. „Denn „Aquaslide“ muss nicht besonders gekennzeichnet gelagert werden und wir brauchen keine teuren Auffangwannen als Lagerplatz.“ Musste zuvor der Refraktometerwert regelmäßig geprüft werden, lässt sich mit „Aquaslide“ der Flüssigkeitszustand mit einer wöchentlichen pH-Wert-Messung beobachten. Auch die enorme Geruchsbelastung nach längeren Betriebspausen ist Vergangenheit. „Ist ein Kühlschmierstoff nach längerer Standzeit umgekippt, war der Gestank kaum zu ertragen“, bestätigt Pleiß. Bei dem öl- und esterfreien KSS kann das nicht passieren, denn seine chemischen Eigenschaften verhindern die Vermehrung von Bakterien und Pilzen und wirken zudem während der Anwendung reinigend. Die Maschinen sind sauber und nicht mehr gelb vom Öl. „Endlich Schluss mit aggressiven Reinigern, die teuer und umweltschädlich sind“, freut sich Pleiß. „Wir sind erleichtert, dass das Gefahrstoffmanagement entfällt und wir automatisch etwas für den Umweltschutz tun“, ergänzt er. Mit Öl behaftete Späne gehören ebenso der Vergangenheit an wie verschüttete oder ausgelaufene KSS, die Erdreich und Gewässer verschmutzen könnten.
Eine Überraschung für Jan-Luca Pleiß ist die Wiederverwendbarkeit. Nach einer Reinigung kann „Aquaslide“ zurück in die Maschine. Neben der Erstbefüllung von Maschinen ist auch eine Umstellung bestehender Anlagen möglich. Zudem ist ein Nachstellwasser erhältlich, das sich ebenfalls für alle Zerspanungsarten und Werkstoffe eignet. Der neue KSS hat Pleiß vollständig überzeugt: „Hätte ich vorher gewusst, dass es so etwas gibt, dann wären wir viel früher umgestiegen.“ (us)
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Biologisch schmieren
Das Kühlschmiermittel „Aquaslide“ wurde vom österreichischen Chemiker Johann Kellersperg entwickelt. Mit den weltweit ersten biologischen Schmiermitteln gelangen ihm bereits in den achtziger Jahren Innovationen auf diesem Gebiet. In Deutschland wird Aquaslide durch den technischen Händler Coenen Neuss GmbH & Co. KG in Neuss vertrieben.
