Quelltext der Seite Kühlschmiermittel

[[Datei:Makino-S33-MachiningCenter-example.jpg|mini|Einsatz von Kühlschmiermittel beim [[Fräsen]]]]
Ein '''Kühlschmiermittel''', oder '''Kühlschmierstoff''' ('''KSS'''), auch '''Bohrmilch''', oder '''Schleifmilch''' dient in der [[Fertigungstechnik]] beim [[Trennverfahren (Fertigungstechnik)|Trennen]] und [[Umformen]] auf [[Werkzeugmaschine]]n der Wärmeabfuhr und Verminderung der [[Reibung]] zwischen [[Bearbeitungswerkzeug|Werkzeug]] und  [[Werkstück]] durch [[Schmierung]]. Zusätzlich dient es bei einigen Zerspanungsprozessen zur Entfernung der [[Metallspan|Späne]] durch Abspülen aus dem Arbeitsumfeld, sorgt für bessere [[Maßhaltigkeit]] des Werkstückes, bessere [[Oberflächengüte]], Verringerung der Aufbauschneidenbildung am Werkzeug und Bindung des Staubes (z.&nbsp;B. beim Schleifen). Nebeneffekt der Kühlschmiermittel ist der Korrosionsschutz des Werkstücks.

Statt Kühlschmiermittel wird bei der Bearbeitung von [[Gusseisen]], [[Bronze]], [[Messing]] und [[Duroplast]]en generell auch [[Druckluft]] und bei [[thermoplast]]ischen Kunststoffen Wasser zur Kühlung von Werkzeug und Material eingesetzt.<ref name="Ruko">[https://www.ruko.de/de/blog/aufbau-und-anwendung-von-senkern Der Aufbau und die Anwendung von Senkern], 18. Oktober 2018, IN: www.Ruko.de; abgerufen im April 2019.</ref>

Bei der manuellen Bearbeitung von metallischen Werkstoffen werden häufig Bohr- bzw. Schneidöle, -pasten oder -gele verwendet, da wasserhaltige Kühlschmiermittel die Schnittflächen weniger gut benetzen und in der Regel kontinuierlich nachgefördert werden müssen.

== Schmierung ==
Beim [[Spanen]] und [[Umformen]] tritt vor allem [[Reibung|Mischreibung]] auf. Kühlschmiermittel verringern die Reibung durch Schmieren und vermindern damit den Verschleiß des Werkzeugs, das Erwärmen des Werkstücks und den Energiebedarf. Den Kühlschmiermitteln können Additive beigemischt sein, um sie verschiedensten Anforderungen anzupassen. Zum Beispiel reagieren [[EP-Additiv]]e (Extreme-Pressure-Additives) bei hohen Drücken und Temperaturen mit dem zu bearbeitenden Werkstoff und verhindern dadurch Rauheitsspitzen, [[AW-Additiv]]e (Antiwear-Additive) bilden an der Oberfläche von Werkzeug und Werkstück einen haftenden Film.

== Kühlung ==
Kühlschmiermittel sollen die Wärme möglichst schnell von der Wirkstelle entfernen, um ein Ändern des Gefüges in den Randschichten von Werkzeug und Werkstoff zu vermeiden. Auch die Bearbeitungsgenauigkeit profitiert von einer guten Kühlung. Bei wassermischbaren Kühlschmiermitteln trägt neben dem Verdampfen des Wassers auch die hohe Wärmekapazität des Wasseranteils zur Kühlung bei.

== Bestandteile ==
Neben Wasser und Ölen sind Zusatzstoffe gebräuchlich, die vor und während eines Einsatzes zugesetzt werden. Dazu zählen beispielsweise Entschäumer, [[Biozid]]e ([[Bakterizid]]e / [[Fungizid]]e) zur Vor- und Nachkonservierung, Desinfektionsreiniger, [[Stabilisator (Chemie)|Stabilisatoren]], [[Emulgator]]en, Korrosionsschutzzusätze, Hochdruckzusätze.

Kühlschmiermittel und deren Zubereitungen sind in der Regel Gemische im Sinne der [[Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)]],<ref>{{EU-Verordnung|2008|1272}} des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, zur Änderung und Aufhebung der Richtlinien 67/548/EWG und 1999/45/EG und zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006.</ref> daher müssen Sicherheitsdatenblätter für diese zur Verfügung gestellt werden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.igmetall.de/docs_20161219_VKIS_VSI_IGM_Stoffliste_2016_6a8c91cfb89774dd73ac1d6e546ee8296e87ff95.pdf |titel=Stoffliste für Kühlschmierstoffe nach DIN 51385 für die Metallbearbeitung |hrsg=VKIS, Verband Schmierstoff-Industrie e. V., [[IG-Metall|IGM]] |format=PDF; 548&nbsp;kB |datum=2016-12-16 |abruf=2017-08-28 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20170828104552/https://www.igmetall.de/docs_20161219_VKIS_VSI_IGM_Stoffliste_2016_6a8c91cfb89774dd73ac1d6e546ee8296e87ff95.pdf |archiv-datum=2017-08-28  }}</ref>

== Arten ==
Nach DIN&nbsp;51385 wird zwischen zwei Arten von Kühlschmiermitteln unterschieden:<ref>{{Internetquelle |url=https://www.dguv.de/ifa/praxishilfen/kuehlschmierstoffe/kuehlschmierstoff/arten/index.jsp |autor=Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V |hrsg= |titel=IFA-Praxishilfen: KSS-Portal - Kühlschmierstoffarten |werk=dguv.de |sprache=DE |archiv-url= |archiv-datum= |offline= |abruf=2024-02-19}}</ref>
* Nichtwassermischbare (nw) Kühlschmierstoffe
* Wassermischbare (wm) und wassergemischte (wg) Kühlschmierstoffe

=== Nichtwassermischbare KSS ===
{{Hauptartikel|Schneidöl}}
Unlegierte (ohne chemisch wirkende Zusätze) sowie legierte Öle. Meistens naphten- oder paraffinbasische Mineralöle, seltener synthetische Öle wie Hydrocracked-Öle, Esteröle, Hydrieröle. Für sehr einfache Bearbeitungen reicht ein „reines“ Mineralöl, meistens werden jedoch Phosphor-, Schwefel- und in ganz seltenen Fällen Chloradditive zugesetzt, um die Leistungsfähigkeit des Öls zu steigern. Chlorhaltige Öle sind höchstwirksam, jedoch gesundheitlich sehr bedenklich und in der Entsorgung sehr teuer. Weitere Additive dienen dem Rostschutz, der Verminderung von Schaumbildung sowie Ölnebel, verbessern das Fließverhalten bei niedrigen Temperaturen und den Viskositätsindex.
Nichtwassermischbare KSS kommen vornehmlich dann zum Einsatz, wenn hohe Schmierwirkung erwünscht ist.

Traditionell wurde „fettes [[Rüböl]]“ mit guten Ergebnissen als universelles Bohr- und [[Schneidöl]] eingesetzt.<ref>{{Literatur |Autor=D. Holde |Titel=Kohlenwasserstofföle und Fette sowie die ihnen chemisch und technisch nahestehenden Stoffe |Auflage=7 |Verlag=Springer-Verlag |Ort=Berlin |Datum=1933 |Seiten=398 |ISBN=978-3-642-90901-6 |Online={{Google Buch |BuchID=7QugBgAAQBAJ |Seite=398}}}}</ref>

=== Wassermischbare KSS ===
Wassermischbare Konzentrate oder anwendungsfertige Emulsionen. Mineralölhaltige wassermischbare KSS enthalten neben Emulgatoren und Mineralöl auch Additive zur besseren Schmierung, wie zum Beispiel Esteröle und geschwefelte Additive, Korrosionsschutz-Zusätze und Zusätze, die Schaumbildung verhindern. Mineralölfreie wassermischbare KSS können Emulsionen sein, beispielsweise auf der Basis von Rapsöl, aber auch Lösungen, die zum Schmieren statt Öl zum Beispiel polymere Alkohole enthalten.
Die Eigenschaften wassermischbarer KSS sind gute Wärmeabfuhr, aber geringere Schmierwirkung. Der Ölanteil bei Emulsionen liegt meist zwischen 5 und 8 Prozent.

== Reinigung ==
Sinnvollerweise werden die Kühlschmiermittel filtriert, um sie länger nutzen zu können. Saubere Kühlschmiermittel ergeben eine bessere Oberflächengüte.<ref>VDI 3397 Blatt 2:2014-06 ''Pflege von Kühlschmierstoffen für spanende und umformende Fertigungsverfahren; Maßnahmen zur Qualitätserhaltung, Prozessverbesserung, Abfall- und Abwasserverminderung (Maintenance of metalworking fluids for metalcutting and forming operations; Measures for maintaining quality, process improvement, and for reducing solid and liquid waste).'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;16.</ref> Bei Werkzeugmaschinen mit Kühlmittelzufuhr durch Spindel und Werkzeug ist häufig eine Filtereinrichtung vom Hersteller zwingend vorgeschrieben. Hierzu werden spezielle [[KSS-Filter]], Absetzbecken oder [[Magnetscheider]] sowie Ölabscheider ([[Skimmer]]) eingesetzt. Der Einsatz von Kühlschmiermitteln ist wichtig für die Verbesserung der Standzeiten der Werkzeuge und die Oberflächengüte der Werkstoffe. Die Entsorgung erfolgt unproblematisch über alle öffentlichen Entsorger, auf eine regelmäßige Überwachung der KSS hat der Betreiber zu achten (wöchentliche Messungen der Konzentration, des Nitrat- und Nitritwertes, sowie des pH-Wertes).

== Befall durch Mikroorganismen ==
Wassermischbare KSS im Einsatz sind durch Mikroorganismen (Pilze und Bakterien) infiziert.<ref name="q1">VDI 3397 Blatt 2:2014-06 ''Pflege von Kühlschmierstoffen für spanende und umformende Fertigungsverfahren; Maßnahmen zur Qualitätserhaltung, Prozessverbesserung, Abfall- und Abwasserverminderung (Maintenance of metalworking fluids for metalcutting and forming operations; Measures for maintaining quality, process improvement, and for reducing solid and liquid waste).'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;44.</ref>  Während längerer Arbeitspausen (z.&nbsp;B. Wochenenden) kann es zu einer Vermehrung von Bakterien kommen, was sich in starker Geruchsbildung und eventuell auch Verfärbung des KSS bemerkbar macht.<ref name="q1"/> Häufig resultieren aus dem Befall gesundheitliche Beschwerden bei den Arbeitern, welche mit KSS in Kontakt kommen. Neben häufig auftretenden leichten Entzündungen von alltäglichen Wunden kann es auch zu Hautausschlägen und allergischen Reaktionen kommen. Technische Probleme können durch die Verstopfung von Rohrleitungen durch Pilzfäden und/oder Schleimbakterien hervorgerufen werden. Um dies zu vermeiden, können Biozide eingesetzt oder eine thermische Entkeimung<ref>{{Internetquelle |autor=Jesco von Kistowski |url=https://www.maschinenmarkt.vogel.de/thermische-kss-entkeimung-schont-mensch-und-umwelt-a-9e65264a7e06f5ad9bfb42ecfad226f5/ |titel=Thermische KSS-Entkeimung schont Mensch und Umwelt |werk=MaschinenMarkt |hrsg=Vogel Communications Group GmbH & Co.KG, Würzburg |datum=2021-04-17 |sprache=Deutsch |abruf=2023-05-12}}</ref> durchgeführt werden. Nichtwassermischbare KSS sind sehr selten von Keimbefall betroffen. Mineralölhaltige KSS sind besonders anfällig für Bakterien und Pilze, mineralölfreie KSS weniger, da sie weniger organisches Material enthalten. Beim Einsatz von wassermischbaren KSS ist die [[Biostoffverordnung]] zu beachten.<ref>VDI 3397 Blatt 4:2017-06 (Entwurf) ''Kühlschmierstoffe (KSS); Mikrobiologie in wassergemischten Kühlschmierstoffen; Maßnahmen zur Verlängerung der Anwendungsdauer und der Qualitätserhaltung von wassergemischten Kühlschmierstoffen.'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;44.</ref>

== Umwelt, Arbeit und Gesundheit ==
Für Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen ist gesetzlich eine [[Gefährdungsbeurteilung]] vorgeschrieben. Basierend auf deren Ergebnissen sind Schutzmaßnahmen entsprechend der [[Maßnahmenhierarchie]] abzuleiten.<ref>{{Internetquelle |autor=Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.&nbsp;V. |url=https://www.dguv.de/ifa/praxishilfen/kuehlschmierstoffe/schutzmassnahmen/index.jsp |titel=IFA-Praxishilfen: KSS-Portal - Schutzmaßnahmen |abruf=2018-06-20 |sprache=DE}}</ref> Insbesondere die Gefährdungen durch Haut- und Augenkontakt, die Emissionen in die Luft, die Gefährdung durch Aufnahme in den Körper sowie das Brand- und Explosionsrisiko müssen beseitigt oder auf ein Minimum reduziert werden. Dafür ist es erforderlich, ein auf die speziellen Belange zum Schutz vor Kühlschmiermitteln gestütztes Maßnahmenkonzept zu erarbeiten.

Besonderes Augenmerk verlangt die Belastung der Luft am Arbeitsplatz durch [[Aerosol]]e und [[Dampf|Dämpfe]].<ref>Wolfgang Pfeiffer: ''Schutzmaßnahmen beim Umgang mit Kühlschmierstoffen.'' In: ''[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft]].'' 63, Nr. 4, 2003, S.&nbsp;147–152.</ref> In geschlossenen Räumen kann es zu einer Anreicherung von Ölen in der Atemluft kommen, weshalb der Ölgehalt der Luft durch entsprechende Maßnahmen kontrolliert und gegebenenfalls reduziert werden muss. Das kann durch verfahrenstechnische oder organisatorische Maßnahmen erreicht werden.<ref>VDI 2262 Blatt 2:2012-11 ''Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz; Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe; Verfahrenstechnische und organisatorische Maßnahmen (Workplace air; Reduction of exposure to air pollutants; Processing and organisation measures).'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;17–28.</ref>

Die Verwendung von Kühlschmiermitteln geht mit einer Umweltbelastung einher, daher müssen gebrauchte oder unbrauchbare Kühlschmiermittel fachgerecht behandelt oder entsorgt werden, da ansonsten Gefahren für Umwelt und Bedienpersonal entstehen.<ref>VDI 3397 Blatt 3:2016-10 ''Entsorgung von Kühlschmierstoffen (Disposal of metalworking fluids).'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;7.</ref> Eine Entsorgung der KSS ist kostspielig und darf nur von spezialisierten Firmen durchgeführt werden. Eine fachgerechte Entsorgung muss nachgewiesen werden.<ref>VDI 3397 Blatt 3:2016-10 ''Entsorgung von Kühlschmierstoffen (Disposal of metalworking fluids).'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;14–15.</ref>

Wassergemischte Kühlschmierstoffe unterliegen aufgrund ihres hohen Wasseranteils zwangsläufig einer Besiedlung mit [[Mikroorganismus|Mikroorganismen]]. Dabei handelt es sich um eine Mischflora aus verschiedenen Bakterien- und/oder Pilzarten, die auch als [[Biofilm|Biofilme]] auf und an Oberflächen wachsen können. Hieraus können sich gesundheitliche Beeinträchtigungen ergeben. Meist sind diese Mikroorganismen in die Risikogruppen 1 und 2 nach [[Biostoffverordnung]] eingestuft. Es gibt keinen Grenz- oder Richtwert zur Beurteilung der mikrobiellen Besiedlung wassergemischter Kühlschmierstoffe.

Nach §5 [[Arbeitsschutzgesetz]] in Verbindung mit §4 Biostoffverordnung muss der Arbeitgebende oder eine andere verantwortliche Person bei Tätigkeiten mit wassergemischten Kühlschmierstoffen eine [[Gefährdungsbeurteilung]] durchführen (§ 13 ArbSchG). Es konnten bislang keine erhöhten Belastungen der Luft im Arbeitsbereich nachgewiesen werden. Daher ist nach derzeitigem Wissensstand bei Einhaltung der Vorschriften die Arbeit mit keimbelasteten wassergemischten Kühlschmierstoffen als sicher anzusehen.

Bei der Reinigung mikrobiell besiedelter Kühlschmierstoff-Kreisläufe sollen Schutzhandschuhe, Fußschutz, Augenschutz, ggf. Schürze sowie Atemschutz (bei Hochdruckreinigung) getragen werden. Zur Vermeidung und Reduktion der mikrobiellen Verunreinigung sind eine regelmäßige Reinigung, Austauscher-Regeneration, Desinfektion und ein Austausch von Schlauchleitungen und Wassersammelsystemen vorzunehmen.<ref>{{Internetquelle |autor=Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.&nbsp;V. (DGUV) |url=https://publikationen.dguv.de/regelwerk/dguv-informationen/810/keimbelastung-wassergemischter-kuehlschmierstoffe |titel=DGUV Information 209-051 – Keimbelastung wassergemischter Kühlschmierstoffe |abruf=2023-05-02}}</ref> 

== Sonstiges ==
In Österreich hat sich 2014 die Firma Huber KSS Service, landesweiter Marktführer im Bereich Kühlschmierstoff-Service, die übliche Abkürzung ''KSS'' als Markenname registrieren lassen.<ref>Österreichisches Patentamt: {{Internetquelle |url=http://see-ip.patentamt.at/MarkeSuche/Details/a27a5e47-f371-4cb8-9e1c-eed014613d3e |titel=Markendetails |archiv-url=https://web.archive.org/web/20151222120304/http://see-ip.patentamt.at/MarkeSuche/Details/a27a5e47-f371-4cb8-9e1c-eed014613d3e |archiv-datum=2015-12-22 |abruf=2015-12-21}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Arbeitsplatzgrenzwert]]
* [[Luftfilter]]
* [[Ölnebelabscheider]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Cutting fluids|Kühlschmiermittel}}
* Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA): Portal Kühlschmierstoffe<ref>{{Internetquelle |autor=Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) |url=http://www.dguv.de/ifa/kss |titel=Portal Kühlschmierstoffe (IFA-Praxishilfen) |sprache=DE |abruf=2018-06-20}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Kuhlschmiermittel}}
[[Kategorie:Schmierstoff]]
[[Kategorie:Kühlmittel]]
[[Kategorie:Fertigungshilfsmittel]]
[[Kategorie:Zerspanen]]