Kalk im Ansetzwasser: ein oft unterschätztes Problem
90-95 % eines wassermischbaren Kühlschmierstoffs in einer Werkzeugmaschine bestehen aus Wasser – dieser Wasseranteil ist verantwortlich für die Alterung unserer oder anderer Produkte auf dem Markt. Wasser ist die Grundlage für Leben und damit auch für die Entstehung von Mikroorganismen, die wir in diesem Zusammenhang natürlich vermeiden möchten. Dieses Thema wird in einem anderen Blogbeitrag genauer behandelt. Wir alle kennen das Problem: Die Maschine riecht am Montagmorgen unangenehm. Eine mögliche Ursache dafür kann Kalk aus dem Ansetzwasser sein.
Hier geht es jedoch nicht um die unerwünschten Mikroorganismen, sondern um Mineralien, die für den Betrieb unerlässlich sind, da sie helfen, bei höheren Drücken Schaumbildung zu reduzieren oder zu verhindern. Eine gewisse Menge dieser Mineralien ist daher erwünscht. Wird es jedoch zu viel, kann es passieren, dass sich das Konzentrat vom Wasser trennt oder die Emulsion milchig und grobdispers wird.
Wie beeinflusst Kalk den Kühlschmierstoff?
Die meisten Kühlmittelkonzentrate arbeiten mit Emulgatoren, die wir auch aus dem Haushalt kennen, zum Beispiel in Reinigern oder Waschmitteln für die Waschmaschine. Wer sich an den Kauf einer Wasch- oder Spülmaschine erinnert, weiß vielleicht noch, dass oft ein kleiner Messstreifen zur Bestimmung der Wasserhärte beigelegt ist, um die Maschine entsprechend einzustellen. Ein Grund dafür ist, dass bei falscher Wasserhärte Korrosion entstehen kann, wenn nicht genügend Enthärter oder Waschmittel zugeführt wird. Ein zweiter, für uns noch wichtigerer Grund ist, dass Emulgatoren – die Stoffe, die Wasser und Öl in Lösung halten – nicht richtig funktionieren. Das Ergebnis in der Waschmaschine wäre dann, dass die Wäsche nicht sauber wird.
Folgen der Kalkbelastung im Kühlschmierstoff
In einer Werkzeugmaschine wird die Kühlemulsion nicht wie bei einem Waschgang abgepumpt, sondern die Verluste an Wasser und Kühlmittelkonzentrat werden oft über Jahre hinweg ergänzt. Das führt dazu, dass Härtesalze, sprich Kalk, in der Maschine verbleiben und die Emulgatoren stören. Anfangs wird die Emulsion dadurch milchiger, was zur Folge hat, dass in gekapselten Maschinen nicht nur Wasser verdampft, sondern auch Öl, das schließlich als schmieriger Rückstand an der Maschineneinhausung oder an kalten Oberflächen in der Fertigungshalle, wie dem Hallendach, kondensiert. Dies belastet die Atemluft zusätzlich. Unternehmen investieren oft in teure Absaugungen, obwohl es einfacher wäre, die Ursache zu beheben – dazu später mehr.
Bei längerem Stillstand, etwa über das Wochenende, kann es zur Trennung von Öl und Wasser kommen. Sichtbar wird dies an Maschinen mit Schauglas, wo sich eine wässrige Phase unten und eine milchige Phase oben zeigt. Beim Neustart der Maschine vermischen sich die Phasen anfangs wieder. Skimmer fördern dann oft nicht nur Bettbahn- und Hydrauliköle ab, sondern auch pures Kühlmittelkonzentrat, weil die Emulgatoren nicht mehr richtig arbeiten. Dadurch kann es zu massivem Keimwachstum kommen, weil die Emulsion nicht mehr homogen ist. Die notwendigen Ergänzungen an Kühlmittelkonzentrat werden zunehmend schwieriger, und die Aktivität der Mikroorganismen nimmt zu, da die Konzentration sinkt.
Wie bekommt man die Härtesalze aus der Emulsion?
Die Antwort: gar nicht. Der Kalk ist im Wasser gelöst, was gut ist, da sich sonst, ähnlich wie bei einem Kaffeevollautomaten, harte Ablagerungen in der Maschine bilden würden.
Was kann man also tun?
Bei der Entwicklung unserer Produkte legen wir Wert darauf, Emulgatoren zu verwenden, die große Mengen an Härtesalzen verkraften können. Neueste Entwicklungen lassen nur geringe Kalkmengen in der Emulsion zu, was das Entstehen milchiger Emulsionen verhindert, jedoch nicht ausschließt, dass sich weiße Rückstände an Maschinenteilen absetzen. Dies kann vermehrt zu Korrosion führen, sowohl an Fertigungsteilen als auch an Maschinenelementen wie Spannwerkzeugen. Dem kann mit verbessertem Korrosionsschutz, etwa durch Borate in Verbindung mit einem ausgewogenen Ölanteil, entgegengewirkt werden. Wichtig ist dabei die Berücksichtigung der bearbeiteten Materialien sowie anderer Faktoren wie Hautverträglichkeit und Pumpendrücke.
Alternativ kann durch den Einsatz spezieller Geräte (wie Jokisch Fosia AQS) verhindert werden, dass Härtesalze in die Maschine gelangen. Hierbei ist jedoch Vorsicht geboten: Geringe Mengen an Härte sind notwendig, um Schaumprobleme zu vermeiden. Es gibt kein Patentrezept, aber wir stehen Ihnen gerne für eine kostenlose, individuelle Beratung in Ihrem Haus zur Verfügung.
Die bereitgestellten Informationen wurden mit größter Sorgfalt erstellt und basieren auf unserem aktuellen Wissen und Erfahrungen. Dennoch übernehmen wir keine Gewähr für Vollständigkeit, Richtigkeit oder Anwendbarkeit im Einzelfall. Zerspanung ist oft sehr individuell und ist nicht immer auf andere Bearbeitungen zu übertragen. Deshalb bieten wir Ihnen gerne eine individuelle Beratung durch unsere Fachberater an, insbesondere bei sicherheitsrelevanten oder gesetzlich geregelten Anwendungen.
Stand: 21.04.2025
