Perfektes Gleiten mit Mehrwert

Die Schmierung von Gleitbahnen bei Werkzeugmaschinen aus der Sicht des Praktikers

Immer größere Geschwindigkeiten, immense Präzision und ständig steigende Leistungen – die Industrie stellt enorme Anforderungen an moderne Werkzeugmaschinen. Doch auch die beste Werkzeugmaschine kann die erwarteten Leistungen nur dann erbringen, wenn die bei der Maschine eingesetzten Schmierstoffe ihre speziellen Aufgaben effizient und problemlos erfüllen.

Thomas Könnecke, promovierter Chemiker und Geschäftsführer der K & W Mineralölgesellschaft Erfurt mbH, kennt die komplexen Zusammenhänge dieser Betriebsstoffe und verfügt über umfangreiche praktische Erfahrungen bei ihrem Einsatz in Werkzeugmaschinen. Seinen Kunden aus der Industrie gibt er diesbezüglich auch Empfehlungen, welche Hochleistungsschmierstoffe sich wofür eignen.

Bei der Beratung schlagen Thomas Könnecke und sein Team nicht nur das optimal geeignete Metallbearbeitungsmittel vor. Sie stimmen ebenfalls sämtliche anderen Schmierstoffe darauf ab. Eine besondere Herausforderung stellt dabei oft die Schmierung der Gleitbahnen dar. Thomas Könnecke empfiehlt in der Regel ADDINOL Gleitbahnöle XG, nachdem er diese in vielen Praxiseinsätzen beurteilen konnte. Für ihn kommt es dabei besonders auf das Demulgiervermögen, die zinkfreie Additivierung, den Korrosionsschutz sowie den Anti-Stick-Slip-Effekt des Öls an.

Beim Betrieb einer Werkzeugmaschine nimmt der meist wassermischbare Kühlschmierstoff zwangsläufig etwas Gleitbahnöl auf. Damit dieses sich nicht negativ auf die Güte der Emulsion auswirken kann, muss es sich quantitativ und schnell davon absetzen. Nur so kann es mit geeigneten Hilfsmitteln, wie zum Beispiel einem Skimmer, von der Oberfläche des Kühlschmierstoffs abgeschöpft werden.

Zinkfreie Additivierung
Weist das Gleitbahnöl aber kein gutes Demulgiervermögen auf, wird im verunreinigten Kühlschmierstoff das Wachstum von Bakterien gefördert. In der Regel nimmt auch die Spülwirkung des Kühlschmierstoffs ab. Außerdem werden die Standzeit der Werkzeuge sowie die Qualität der erzeugten Oberflächen beeinträchtigt. Der Kühlschmierstoff muss kurzfristig erneuert werden.
Im Gegensatz zu vielen anderen Produkten erreichen die genannten Öle nach Angaben des Herstellers ADDINOL eine quantitative Demulgierung bereits nach fünf Minuten. Dieses Demulgiervermögen trage somit erheblich zur langen Lebensdauer des Kühlschmierstoffs und zur zuverlässigen Stabilität des Schmierfilms auf der Gleitbahn bei.

Die Gleitbahnöle der XG-Reihe basieren laut Hersteller auf hochwertigen Mineralölraffinaten und einer speziellen, zinkfreien Additivierung und gewährleisten ein ausgezeichnetes Lasttragevermögen, zudem wirken sie gezielt gegen Verschleiß. Zinkfreiheit spielt aber auch bei der Entsorgung wassermischbarer Kühlschmierstoffe eine besonders wichtige Rolle. Diese Emulsionen werden heute meistens einer Aufbereitung unterzogen, bei der Wasser- und Ölphase getrennt werden. Ist die Emulsion aber mit Anteilen eines zinkhaltigen Gleitbahnöls belastet, ist auch die abgetrennte Wasserphase mit Zink verunreinigt. Um das Wasser in diesem Fall überhaupt wieder einleitungsfähig zu machen, muss zuerst das Zink in einem aufwändigen Verfahren daraus entfernt werden.

Für die Gleit- und Führungsbahnen der Werkzeugmaschinen sind Schmierstoffe gefragt, die lange Standzeiten aufweisen, einen stabilen Schmierfilm auch unter Wassereinfluss bilden und unerwünschte Reaktionen auf den Metalloberflächen verhindern. Durch den Einsatz zinkfreier Additive wird eine hohe chemische Stabilität erreicht, d.h. entsprechende Gleitbahnöle sind über einen langen Zeitraum wirksam.

Die Öle der XG-Reihe erfüllen den Korrosionstest mit destilliertem Wasser nach DIN ISO 7120 und schneiden im Test nach Angaben von ADDINOL auch gegenüber aggressivem Meerwasser hervorragend ab. Ihre Wirkstoffe gegen Korrosion und Oxidation verhindern in der Praxis die Bildung von klebrigen Rückständen, Flecken und Rost auf den Gleitbahnen.

Die Schmierung von Gleitbahnen stellt für jeden Schmierstoff-Produzenten eine Herausforderung dar. Die Bewegung der zu versorgenden Elemente verläuft nicht einfach rotierend wie zum Beispiel bei einem Gleitlager, sondern linear in beide Richtungen. Dies alles erfolgt nach einem fest vorgegebenen Takt und mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Nach jedem Stopp des Schlittens ist wieder sofortige Bewegung gefragt. Doch diese ist nicht unbedingt so fließend wie gewünscht. Der Schlitten muss einen relativ hohen Widerstand überwinden. Dabei verhindert die Haftreibung erst einmal seine Bewegung.

Erst wenn seine Antriebskraft höher als die der Haftreibung ist, nimmt er Fahrt auf. Statt Haft- herrscht nun Gleitreibung, die am Ende der Bahn wiederum abnimmt. Der Schlitten steht und der Ablauf beginnt erneut, nur in die andere Richtung. Haft- und Gleitreibung wechseln sich also ständig ab. Hat die Haftreibung aber eine höhere Wirkkraft als die Gleitreibung, bewegt sich der Schlitten ruckartig. Es kommt dabei zum Ruckgleiten, dem Stick-Slip. Ein Effekt, der sich vor allem bei besonders kleinen, präzisen Bewegungen überaus negativ auswirkt. Wenn sich der Schlitten mit dem Werkstück oder Werkzeug nicht mehr gleichmäßig und kontrolliert bewegen kann, leidet die Qualität der Bearbeitung ganz erheblich.

Der entsprechend auch für dieses Problem konzipierte Schmierstoff der XG-Reihe verspricht hier Abhilfe und eine Reduktion des unerwünschten Slip-Stick-Effekts auf ein Minimum. Diese Gleitbahnöle enthalten nach Herstellerangaben zur Verbesserung der Reibeigenschaften Wirkstoffe, um die Haftreibung zu meistern sowie ein ruckfreies Anfahren, einen harmonischen Übergang in die volle Bewegung und ein gleichmäßiges Gleiten des Schlittens selbst bei schweren Werkstücken zu gewährleisten.

Tipps aus der Praxis
Der Schmierstoffexperte Thomas Könnecke weiß aus der Praxis, welche Probleme bei Werkzeugmaschinen im Allgemeinen sowie bei den entsprechenden Gleit- und Führungsbahnen im Besonderen auftreten und wie diese gelöst werden können. Nach seinen Aussagen kommt es bei der Schmierung älterer Gleitbahnen häufig zu einem relativ hohen Eintrag von Gleitbahnöl in den Kühlschmierstoff. Um dies abzustellen, lohnt sich eine Beratung mit dem Service des Maschinenherstellers. Oft wird das Problem gelöst, indem die Schmierzyklen angepasst oder der Impuls für den Schmierstoffgeber nachgestellt wird.

 Eventuell kann auch der Umstieg auf eine höhere Viskosität des Gleitbahnöls Abhilfe schaffen. Die Gleitbahnöle der XG- Reihe stehen hierfür in mehreren Viskositäten zur Verfügung. Um den Aufwand für die Entsorgung möglichst gering zu halten, sollte nicht nur ein zinkfreies Gleitbahnöl, sondern auch ein zinkfreies Hydrauliköl, wie das ADDINOL Hydrauliköl HLP AF oder HLPD, eingesetzt werden.

Der Chemiker empfiehlt darüber hinaus, das gute Demulgiervermögen der Gleitbahnöle aus der XG-Reihe zu nutzen und regelmäßig das abgeschiedene Gleitbahnöl vom Kühlschmierstoff zu entfernen. Dazu bieten die K & W eine ganze Reihe von Hilfsmitteln an, vom Band- oder Scheibenskimmer bis zum komplexen Koaleszenzabscheider. www.addinol.de, www.mineraloelgesellschaft.de

Artikel erschienen in Betriebstechnik & Instandhaltung Februar 2012 (für Artikel hier klicken)

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ADDINOL Eco Gas 4000 XD ist gezielt zugeschnitten auf die gestiegenen Anforderungen an Gasmotorenöle, die beim Betrieb mit sauberen Brenngasen eingesetzt werden. In zahlreichen Feldtests international anerkannter Motorenhersteller, wie MAN, MWM, MTU Onsite Energy, Caterpillar oder Tedom erzielte ADDINOL Eco Gas 4000 XD bereits hervorragende...