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Mit Bio-KSS mineralölfrei Stahlblöcke drehen: KSB fertigt damit in Pegnitz auch Komponenten für große Armaturen. Wie ein Blockschieber-Gehäuseunterteil mit 2 t und 1.200x600x600 mm. Rund 50 % werden zerspant – auf dieser Heynuturn D1L.
Foto: KSB
Mit Bio-KSS mineralölfrei Stahlblöcke drehen: KSB fertigt damit in Pegnitz auch Komponenten für große Armaturen. Wie ein Blockschieber-Gehäuseunterteil mit 2 t und 1.200x600x600 mm. Rund 50 % werden zerspant – auf dieser Heynuturn D1L.

THEMA DER WOCHE 06/2022

Mit Bio-KSS mineralölfrei 10-t-Stahlblöcke drehen

Bio-KSS setzt das zweitgrößte Fertigungswerk von KSB ein: Seine Leistungsfähigkeit beweist der mineralölfreie Bio-KSS dreischichtig an 10-t-Stahlblöcken. 

Hochlegierte Stahlblöcke mit bis zu 10 t,  1.400 mm Durchmesser und 3.500 mm Länge dreht und bohrt der Pumpen- und Armaturenhersteller KSB in Pegnitz auf der Heynuturn D1L – seit Anfang des Jahres mit dem wassermischbaren, synthetischen Kühlschmierstoff Folia B7000. „Das Besondere war für uns tatsächlich die Mineralölfreiheit. Außerdem soll die Biostabilität besonders gut sein“, erinnert sich Produktionstechniker und KSS-Experte Oliver Sigel an die Gründe, warum das Fertigungsteam von KSB Kontakt zum Kühlschmierstoffhersteller Total Energies in Deutschland aufgenommen hatte. „Um die Leistungsfähigkeit des KSS zu testen, hatten wir gleich eine unserer schwersten und schwierigsten Maschinen ausgewählt: die große Revolverdrehmaschine von Heyligenstaedt.“ Nach erfolgter Komplettreinigung und der Abkoppelung von der zentralen Mischstation brachte KSB über einen Fassmischer rund 1.300 l Kühlschmierstoff in die Maschine ein. „Wir konnten ganz normales Leitungswasser verwenden. Key Account Manager Hans-Jörg Hauser empfahl uns mit rund 7 % Konzentrat zu arbeiten. Damit ist die Maschine nun die letzten acht Monate ein- und zweischichtig problemlos und sehr zuverlässig gelaufen“, berichtet Oliver Sigel. Problemlos sei demnach auch ein Hydraulikleck gewesen, durch das relativ viel Öl in den KSS-Kreislauf gelangte. „Normalerweise hätte das Öl den pH-Wert richtig abfallen lassen, vielleicht wäre sonst sogar der gesamte Kühlschmierstoff umgekippt. Der KSS von TotalEnergies hat das aber locker verkraftet“, betont Oliver Sigel, was wohl an der Biostabilität und der emulgatorfreien Formulierung des Kühlschmierstoffs gelegen hätte. Demnach sei der pH-Wert eben nicht dramatisch abgesunken und das Öl hätte letztlich größtenteils über einen Ölabscheider abgeskimmt werden könnten.

Basis nachwachsende Rohstoffe – Geheimnis Biopolymere

„Normale Kühlschmierstoffe brauchen Emulgatoren, um sich mit Wasser vermischen zu können. Unsere Folia-Konzentrate lösen sich eben ohne Emulgatoren. Damit müssen sie sich nicht mehr vermischen, sondern nur noch auflösen, so ähnlich wie Zucker in Kaffee.“ Das liegt daran, so Hans-Jörg Hauser, dass TotalEnergies nur wasserlösliche Bestandteile in den Konzentraten der Bio-Kühlschmierstoffserie Folia verwendet. „Die Folia-Kühlschmierstoffe wurden nur auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und formuliert. Das Geheimnis sind die Biopolymere.“ So, erklärt Hans-Jörg Hauser, kann komplett auf Emulgatoren und auch Borsäure und Formaldehyd als Stellmittel verzichtet werden – und letztlich natürlich auch auf das Mineralöl.

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Auf der Maschine ist es transparent: Total empfiehlt für Folia B7000 grundsätzlich als Einsatzkonzentrationen zum Schleifen 5 bis 7 %, für einfache Bearbeitung 7 bis 9 % und für schwere Bearbeitung 7 bis 15 %.
Foto: TotalEnergies
Auf der Maschine ist es transparent: Total empfiehlt für Folia B7000 grundsätzlich als Einsatzkonzentrationen zum Schleifen 5 bis 7 %, für einfache Bearbeitung 7 bis 9 % und für schwere Bearbeitung 7 bis 15 %.

Nur ein leichter Film – und die gleiche Zerspanungsleistung

Dass kein Mineralöl in Folia steckt, merken auch die KSB-Mitarbeiter und Maschinenbediener. „In der halboffenen Heyligenstaedt-Maschine ist uns sofort aufgefallen, dass der typische KSS-Geruch einfach nicht mehr da war. Er war weg.“ Zudem berichteten die Maschinenbediener, dass der Kühlschmierstoff sehr angenehm auf der Haut (im Vergleich zu mineralölhaltigen KSS) sei, zwar einen leichten Film hinterlassen würde, aber eben nicht ölig sei, erklärt Oliver Sigel. Das sind die weichen Faktoren. Folia konnte aber bislang aber auch mit Zerspanungsleistung bei KSB punkten. „Wir fahren bis dato die gleichen Schnittgeschwindigkeiten wie mit den herkömmlichen KSS. Spantiefen bis 19 mm sind weiterhin kein Problem und die Kühlwirkung ist ebenfalls mindestens genauso gut.“ Demnach, so Oliver Sigel, hätte man sich auf keinen Fall mit Folia verschlechtert, sondern würde die Performance vor dem KSS-Wechsel problemlos halten können.

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Foto: KSB
Auf der Heynuturn D1L dreht KSB mit Folia B7000 die ganz großen Gehäuseunterteile für die Blockschieber-Baureihe ZTS und Rückschlagklappen – von Stahlblöcken mit bis zu 10 t und 900x900 mm Querschnitt.

Viel höhere Standzeiten

Und auch in punkto Wirtschaftlichkeit scheint der Bio-Kühlschmierstoff mithalten zu können. „Zwar kostet der Liter Folia deutlich mehr wie herkömmliche Emulsion, spielt aber schon durch die ungleich viel höheren Standzeiten große Kostenvorteile ein.“ Spätestens nach dem Einkalkulieren der Entsorgungskosten mit deutlich längeren Standzeiten, ebenfalls deutlich geringeren Nachsatzmengen und dem Errechnen der jährlichen Gesamtkosten würden nach Erfahrung von Hans-Jörg Hauser große Kostenvorteile auf der Folia-Seite zu Buche stehen. „Bei ehrlicher Kalkulation sparen sich unsere Kunden mit Folia meistens fast 50 % ihrer vorher bezahlten Kühlschmierstoffkosten pro Jahr. Und da die Kosten meist in die Zig- bis Hundertausende gehen, lässt sich hier richtig viel Geld sparen – durch Einsatz unseres nachhaltigen, ja wirklich umweltfreundlichen Kühlschmierstoffs.“

Deutlich geringerer Konzentratverbrauch – noch kein Wechsel in Sicht

Ähnlich positiv sieht Oliver Sigel vor allem das Standzeitverhalten des Folia-KSS: „Wir haben mit Folia tatsächlich einen deutlich geringeren Konzentrat-Verbrauch. Zwar ist der Literpreis deutlich höher, aber wir müssen eben deutlich weniger nachfüllen als früher.“ Früher, so Oliver Sigel, hatte KSB den KSS der Maschine jedes halbe Jahr, teilweise bereits nach wenigen Monaten wechseln müssen. Jetzt, nach 8 Monaten, sei tatsächlich noch kein Wechsel in Sicht, weil die regelmäßig alle zwei Wochen durchgeführten Analysen noch keinerlei Anzeichen offenbaren würden. „Weder Konzentration noch pH-Wert, der sehr stabil zwischen 9,1 und 9,2 pendelt, geben Anlass zum Wechsel. Wir rechnen mittlerweile mit einer Standzeit von mindestens einem Jahr, eher möglicherweise eineinhalb Jahren“, erklärt Oliver Sigel.

„Wir sind wirklich sehr, sehr zufrieden“

Ähnlich positive Befunde würden auch regelmäßig in Bezug auf Keime und Bakterien gemacht. Und auch schwankende Wasserhärten würden dem wassermischbaren Kühlschmierstoff keine Probleme machen. „Wir sind wirklich sehr, sehr zufrieden mit Folia. Der KSS bewirkt lediglich einen sehr feinen grauen Schleier, wenn Sie mal ohne KSS arbeiten. In Summe reinigt die Emulsion aber exzellent und verbraucht auch sensationell wenig Konzentrat. Momentan sind wir erst beim zweiten 208-l-Fass – was nach der Grundbefüllung mit 1.300 Liter, dem Austrag durch große Teile und dem regelmäßig zweischichtigen Arbeiten ein sehr guter Wert ist“, fasst Oliver Sigel zusammen.

Transparenz vereinfacht vieles – und eröffnet freien Blick auf den Prozess

Total Energies empfiehlt das Konzentrat Folia B7000 aber nur für Stähle und NE-Metalle. „Für Schleifanwendungen haben wir Folia G5000 im Programm. In der Entwicklung ist gerade eine Formulierung für Buntmetalle.“ Kurz vor der Markteinführung in Deutschland steht momentan Folia A7000, eine spezielle Formulierung für die Aluminiumbearbeitung, die das Unternehmen Total Energies schon sehr erfolgreich in Frankreich bei Kunden getestet hat, berichtet Hans-Jörg Hauser. Allen Formulierungen gleich sei übrigens neben der Biostabilität und der Mineralölfreiheit ein weiteres kleines Feature: Folia-Emulsionen sind durchwegs durchsichtig. „Die Transparenz ist tatsächlich auf einer Maschine sehr hilfreich, wenn man an die milchigen Schutzscheiben denkt, die den Blick auf den Prozess und das Werkzeug doch erschweren. Gerade bei Losgröße-1-Bauteilen, wie es auf der Heyligenstaedt in der Auftragsfertigung in diesem Bereich häufiger vorkommt, würde das natürlich auch viel vereinfachen. Momentan ist aber durch das Leck etwas Hydrauliköl im KSS ein-emulgiert, das die Transparenz etwas trübt. Das werden wir aber demnächst schon egalisiert haben“, erklärt Oliver Sigel.

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Universell einsetzbar in Stahl und Eisenmetallen: TotalEnergies empfiehlt den wassermischbaren, synthetischen KSS Folia B7000 offiziell vor allem zur leichten bis schwersten Bearbeitung.
Foto: TotalEnergies
Universell einsetzbar in Stahl und Eisenmetallen: TotalEnergies empfiehlt den wassermischbaren, synthetischen KSS Folia B7000 offiziell vor allem zur leichten bis schwersten Bearbeitung.

Zum Schleifen ab 5 % Einsatzkonzentration –für schwere Bearbeitung bis 15 %

Total Energies empfiehlt den wassermischbaren, synthetischen KSS Folia B7000 offiziell vor allem zur leichten bis schwersten Bearbeitung von Stahl und Eisenmetallen. Dabei sei die Stabilität unabhängig von der Wasserhärte. B7000 sei geruchsneutral, hautfreundlich und bildet keinen Schaum, ist verträglich mit allen handelsüblichen Elastomeren, Lacken und Maschinenteilen, sollte aber nicht mit Emulsionen vermischt werden. Als Einsatzkonzentrationen empfiehlt Total Energies grundsätzlich zum Schleifen 5 bis 7 %, für einfache Bearbeitung 7 bis 9 % und für schwere Bearbeitung 7 bis 15 %. Letztlich zeigen auch die Tests von Total Energies, dass das mineralöl-freie Folia grundsätzlich mit der niedrigen Nachsatzmenge und langen Wechselintervallen entscheidend punktet. Dadurch sind letztlich KSS- und Entsorgungskosten sehr niedrig. Der höhere Literpreis amortisiert sich komplett. In Summe halbiert Folia B7000 die jährlichen KSS-Kosten. Mehr Details zum Bio-KSS und der Folia-Serie gibt Total Energies hier.

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