Schneidflüssigkeit zum Bohren von Stahl – Arten, Auswahl und praktischer Anwendungsleitfaden

1. Warum Schneidflüssigkeit beim Bohren von Stahl wichtig ist

Schneidflüssigkeit ist für effizientes, wiederholbares Bohren von Stahl unerlässlich. Es reduziert Reibung und Hitze an der Bohrspitze, verlängert die Standzeit des Werkzeugs, verbessert die Spanabfuhr und trägt zu saubereren Lochoberflächen bei. Die Verwendung der falschen Flüssigkeit oder deren falsche Anwendung führt zu schnellem Werkzeugverschleiß, Aufbauschneidenbildung (BUE), schlechter Maßhaltigkeit und höheren Ausschussraten.

Leistungsvorteile

Bei richtiger Auswahl und Anwendung sind Schneidflüssigkeiten:

• Niedrigere Schnitttemperatur – reduziert die Erweichung und Vergütung der Werkzeugkanten.
• Verbessert die Schmierung – reduziert Reibung und Schnittkräfte.
• Unterstützt die Spankontrolle und -abfuhr – verhindert Nachschneiden und verklemmte Späne.
• Verbessern Sie die Oberflächengüte und Maßgenauigkeit.

2. Arten von Schneidflüssigkeiten zum Bohren von Stahl

Schneidflüssigkeiten werden grob nach Chemie und Form gruppiert. Jeder Typ hat Vor- und Nachteile für unterschiedliche Stähle, Geschwindigkeiten und Werkzeuge.

Gemeinsame Kategorien

• Reine Öle (reine Öle) — unverdünnte mineralische oder synthetische Öle. Hervorragende Schmierung für langsames Bohren und schwer zerspanbare Legierungen; schlechte Kühlung im Vergleich zu Flüssigkeiten auf Wasserbasis.
• Halbsynthetische Flüssigkeiten — emulgierbare Öle mit synthetischen Zusätzen. Gute Balance zwischen Kühlung und Schmierung; Wird häufig beim allgemeinen Bohren von Stahl verwendet.
• Wasserlösliche (lösliche) Öle/Emulsionen — hohe Kühlleistung, gemischt mit Wasser (Emulsionen). Am besten für Hochgeschwindigkeitsbohren geeignet, bei denen die Wärmeabfuhr von entscheidender Bedeutung ist.
• Hochleistungs-Synthetikflüssigkeiten — sorgen für hervorragende Kühlung, geringere Schaumbildung und eine lange Lebensdauer in Maschinen mit Umwälzsystemen; Wird oft für Edelstahl- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen bevorzugt.
• Spezielle Hochdruckzusätze (EP). – Wird Ölen oder Emulsionen für stark unterbrochene Schnitte oder sehr harte Stähle zugesetzt, um Abrieb und BUE zu verhindern.

3. So wählen Sie die richtige Schneidflüssigkeit aus

Die Auswahl sollte von Material, Bohrergeometrie, Schnittgeschwindigkeit, Kühl- bzw. Schmierbedarf, Maschinentyp (manuelle Bohrmaschine vs. CNC mit Flut-/Durchkühlung durch das Werkzeug) und Umwelt-/Gesundheitsbeschränkungen bestimmt werden.

Entscheidungscheckliste

• Materialqualität – kohlenstoffarmer Stahl benötigt weniger EP als legierter oder rostfreier Stahl.
• Schnittgeschwindigkeit – hohe Geschwindigkeiten erhöhen den Schwerpunkt auf der Kühlung (wasserlöslich oder synthetisch).
• Werkzeugbeschichtung und -geometrie – beschichtete Hartmetallbohrer lassen sich oft gut mit weniger viskosen Flüssigkeiten zur Kühlung und zum Spanfluss kombinieren.
• Zufuhr von Maschinenkühlmittel – wenn Kühlmittel durch das Werkzeug verfügbar ist, verwenden Sie für optimale Ergebnisse eine kompatible lösliche oder synthetische Flüssigkeit.
• Arbeitsplatzregeln und Entsorgung – Flüssigkeiten auf Wasserbasis sind einfacher zu handhaben, erfordern jedoch möglicherweise Biozide; Reine Öle müssen oft speziell entsorgt werden.

4. Best Practices für die Anwendung beim Bohren von Stahl

Die richtige Anwendung (wie, wo und wann Sie die Flüssigkeit auftragen) ist ebenso wichtig wie die Wahl der richtigen Flüssigkeit. Befolgen Sie strukturierte Schritte, um den Nutzen zu maximieren.

Liefermethoden

• Überflutetes (externes) Kühlmittel: Ein konstanter Emulsions- oder Kunststoffstrahl, der auf die Bohrspitze gerichtet ist – am besten für CNC-Arbeiten mit hohem Volumen.
• Kühlmittel durch das Werkzeug (intern): Fördert Flüssigkeit direkt an die Schneidkante – hervorragend für tiefe Löcher und Spänespülung.
• Pinsel- oder Düsenauftrag: Tragen Sie bei manuellen oder kleinen Arbeiten zu Beginn und in regelmäßigen Abständen während des Bohrens konzentriertes reines Öl oder eine Emulsion direkt auf die Bohrspitze auf.

Betriebstipps

• Bohren Sie tiefe Löcher, um die Späne zu brechen und das Kühlmittel an die Spitze gelangen zu lassen.
• Beim Bohren >3×D (Durchmesser) die richtige Zustelltiefe verwenden und zurückziehen, um Späne zu entfernen.
• Beginnen Sie mit Flüssigkeit auf der Spitze, bevor die Spindel startet; Achten Sie auf einen gleichmäßigen Vorschub, um Reibung zu vermeiden.
• Überwachen Sie den Werkzeugverschleiß visuell und durch Messung der Lochgröße. Erhöhen Sie die Schmierung oder wechseln Sie die Flüssigkeit, wenn BUE auftritt.

5. Mischungsverhältnisse, empfohlene Parameter und eine Kurzübersichtstabelle

Bei wasserlöslichen Flüssigkeiten ist die richtige Konzentration entscheidend: zu schwach – schlechter Korrosionsschutz und schlechte Schmierung; zu stark – schlechte Kühlung und erhöhte Kosten. Nachfolgend finden Sie typische Ausgangspunkte und Vorschub-/Geschwindigkeitsrichtlinien für das Bohren von gängigen Stählen mit HSS- und Hartmetallbohrern. Befolgen Sie immer die Anweisungen des Flüssigkeitsherstellers und führen Sie vor der vollständigen Produktion einen kurzen Test durch.

6. Wartung, Überwachung und Flüssigkeitslebensdauermanagement

Die Aufrechterhaltung der Kühlmittelqualität schützt Bediener, Teile und Werkzeuge. Implementieren Sie eine einfache wöchentliche und monatliche Kontrollroutine für lösliche und synthetische Flüssigkeiten.

Checkliste

• Überprüfen Sie täglich die Konzentration mit einem Refraktometer auf lösliche Flüssigkeiten; auf Zielbereich einstellen (siehe Tabelle).
• pH-Wert wöchentlich messen; Halten Sie sich an die Herstellerempfehlungen (typischerweise 8–9,5 für viele Emulsionen).
• Mikrobenwachstum und Geruch überwachen; Verwenden Sie ein Biozidprogramm, sofern zulässig und empfohlen.
• Tanks filtern und reinigen, um Fremdöl und Späne zu entfernen; Mit Konzentrat auffüllen, nicht mit reinem Wasser.

7. Sicherheits-, Umwelt- und Entsorgungsaspekte

Befolgen Sie die Anweisungen im Sicherheitsdatenblatt (SDB) für jede Flüssigkeit. Grundlegende Vorsichtsmaßnahmen reduzieren Gesundheitsrisiken und regulatorische Belastungen.

Praktische Regeln

• Verwenden Sie beim Umgang mit Konzentraten oder beim Nachfüllen von Tanks geeignete PSA – Augenschutz und Handschuhe.
• Hautkontakt mit gebrauchten löslichen Flüssigkeiten vermeiden; Eine längere Exposition kann Dermatitis verursachen.
• Sammeln und trennen Sie Späne und gebrauchte Kühlmittel zur ordnungsgemäßen industriellen Entsorgung oder zum Recycling gemäß den örtlichen Vorschriften.
• Dokumentieren Sie Flüssigkeitswechsel und -entsorgung, um Rückverfolgbarkeit und Compliance zu gewährleisten.

8. Behebung häufiger Probleme

Schnelle Anleitung für häufige Probleme beim Bohren von Stahl.

Symptome und Lösungen

• Kurze Standzeit / schneller Verschleiß: Schmierung erhöhen (auf höherviskoses Öl umstellen oder EP-Additive hinzufügen), Schnittgeschwindigkeit reduzieren, Verträglichkeit der Werkzeugbeschichtung prüfen.
• Aufbauschneide (BUE): Verbessern Sie den Schmierfilm (versuchen Sie es mit reinem Öl oder EP-Additiv) und erhöhen Sie den Vorschub leicht, um die Reibung zu reduzieren.
• Schlechte Oberflächenbeschaffenheit: Überprüfen Sie die Kühlmittelzufuhr zur Spitze, überprüfen Sie die Konzentration und bestätigen Sie die korrekte Bohrergeometrie und Rundlaufgenauigkeit.
• Emulsionsgerüche oder Bakterienschleim: Testen Sie den pH-Wert und die biologische Belastung. Reinigen Sie den Sumpf und fügen Sie Biozid gemäß den Anweisungen des Herstellers hinzu.

9. Schnellauswahl-Spickzettel

Zusammenfassende Hinweise zur schnellen Auswahl einer Ausgangsflüssigkeit und -methode in der Werkstatt.

• Zum manuellen Bohren von unlegiertem Stahl bei niedriger Geschwindigkeit: Verwenden Sie reines Schneidöl, das auf die Spitze aufgetragen wird.
• Für Hochgeschwindigkeits-CNC-Bohren von mittellegierten Stählen: Wählen Sie eine halbsynthetische oder synthetische Flüssigkeit mit Flutzufuhr.
• Für tiefe Löcher und rostfreie Stähle: Verwenden Sie Kühlmittel durch das Werkzeug mit einer stabilen löslichen oder synthetischen Flüssigkeit und Tiefkühlzyklen.