KSS-Schaumbildung ohne den Einsatz chemischer Entschäumer beherrschen

Sobald Schaum im KSS-Tank aufsteigt, ist der Griff zum Entschäumer oft ein Reflex, der nur Symptome bekämpft. Additive können instabile Verhältnisse verdecken und fördern schlimmstenfalls klebrige Kalkseifen. Die Lösung liegt in der physikalischen Prozessstabilität: FLACO-Systeme eliminieren prozessbedingte Treiber, indem sie die Emulsion konstant und präzise dosieren.
Zwar sind externe Einflüsse wie eingeschleppte Tenside oder extreme Wasserhärten damit nicht aufgehoben, doch ein stabil geführter Füllstand verhindert das Ansaugen von Luft – eine Hauptursache für Schaumbildung. Statt chemischer Korrektur setzen Sie mit FLACO auf ein homogenes Mischverhältnis, das die Basis für einen schaumarmen Betrieb schafft.

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Warum lufthaltige Kühlschmierstoffe die Fertigungsqualität gefährden

Aus technischer Sicht ist die mechanische Belastung der Hochdruckpumpen durch Schaumbildung zweitrangig. Das primäre Problem entsteht direkt im Zerspanungsprozess. Schaum besteht zu großen Teilen aus Luft, was die Dichte des Kühlschmierstoffs verringert. Damit sinkt physikalisch zwangsläufig die kinetische Energie des KSS-Strahls. Das Fluid trifft mit weniger Wucht auf das Werkstück, wodurch die Spülwirkung nachlässt. Späne werden, besonders in Taschen oder Sacklochbohrungen, nicht mehr zuverlässig ausgespült.

Verbleiben Späne im Arbeitsraum oder auf Spannflächen, gefährdet dies bei Folgebearbeitungen die Maßhaltigkeit oder Oberflächenqualität der Werkstücke. Neben der Spülwirkung leidet auch die Thermodynamik: Das Luft-Gemisch besitzt eine geringere Wärmekapazität als reine Flüssigkeit und benetzt die Werkzeugschneide schlechter. Die Wärmeabfuhr an der Kontaktzone sinkt, was den Verschleiß am Werkzeug beschleunigen kann. Zusätzlich erschweren Schaumteppiche an der Sichtscheibe die visuelle Überwachung des Prozesses durch den Maschinenbediener.

Die Chemiefalle: Kalkseifen durch Aufhärter und Entschäumer

Der Einsatz von chemischen Entschäumern löst das Schaumproblem oft nur temporär und verlagert es in die Instandhaltung. Besonders in Regionen mit weichem Wasser entsteht eine kritische Wechselwirkung. Um die natürliche Schaumneigung von Weichwasser zu senken, werden dem Prozess häufig Aufhärter wie Calciumacetat zugeführt. Werden in dieses künstlich aufgehärtete Milieu zusätzlich Entschäumer eingebracht, steigt das Risiko einer chemischen Verseifung massiv an.

In dieser Reaktion verbinden sich die Kalziumionen des Aufhärters mit Bestandteilen der Emulsion zu Calciumstearaten, technisch als Kalkseifen bekannt. Diese Verbindungen sind nicht in Wasser löslich und bilden eine schmierige, graue Substanz. Sie lagern sich im gesamten Leitungssystem ab, verkleben Filtervliese und setzen Pumpenräder zu. Was als schnelle Problemlösung gedacht war, führt langfristig zu verengten Querschnitten und erhöhtem Wartungsaufwand. Der Verzicht auf diesen chemischen Cocktail ist somit direkter Anlagenschutz.

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Phasen-Entmischung durch manuelle Befüllung

Bei der manuellen Befüllung werden Wasser und KSS-Konzentrat oft nacheinander in den Tank gegeben. Dabei fehlt häufig die notwendige kinetische Energie, um beide Komponenten stabil zu verbinden. Aufgrund der unterschiedlichen Dichte sinkt das Wasser auf den Tankboden ab, während das Konzentrat an der Oberfläche verbleibt. Da die Pumpen der Werkzeugmaschinen meist am tiefsten Punkt des Tanks ansaugen, fördern sie in diesem Fall zunächst reines Wasser.

Wasser kühlt zwar effektiv, besitzt aber keine nennenswerten schmierenden Eigenschaften. Die fehlende Schmierung erhöht die Reibung am Werkzeug schlagartig. Diese thermischen Wechselspannungen führen besonders bei Hartmetall-Wendeschneidplatten zu Rissen in der Schneide und in der Folge zu Werkzeugbruch.

FLACO-Mischsysteme verhindern dieses Szenario durch eine aktive homogene Zwangsmischung. Wasser und Konzentrat werden bereits im Gerät in einer Mischstrecke emulgiert, bevor das Medium den Tank erreicht. In den Maschinentank gelangt ausschließlich eine stabile Emulsion, wodurch die Schmierleistung ab der ersten Sekunde gewährleistet ist.

Schaumstabilisierung durch Überfettung

Manuelle Nachdosierungen unterliegen oft subjektiven Einschätzungen, was häufig zu einer schleichenden Aufkonzentrierung des Kühlschmierstoffs führt. Viele Maschinen arbeiten weit oberhalb des optimalen Betriebspunktes, beispielsweise mit 12 Prozent statt der herstellerseits vorgeschriebenen 7 Prozent. Diese Überdosierung hat direkte fluidmechanische Konsequenzen: Mit steigender Konzentration nimmt die Viskosität der Emulsion zu. Das zähere Medium umschließt eingetragene Luftblasen fester, das Ausgasungsverhalten verschlechtert sich und der Schaum wird stabilisiert.

Die Korrektur durch bloße Zugabe von Reinwasser ist aufgrund der Entmischungsgefahr riskant. Zudem führen Druckschwankungen im Wassernetz bei passiven Venturi-Mischern oft unbemerkt zu falschen Mischverhältnissen.

FLACO-KSS-Systeme arbeiten netzdruckunabhängig. Sie messen den Wasserdurchfluss elektronisch und steuern die Konzentratpumpe aktiv nach. Zur Korrektur überfetteter Tanks ermöglichen die Systeme exakte Mager-Dosierungen. Der Bediener stellt direkt am Gerät eine niedrige Konzentration (z. B. 1 Prozent) ein. Diese Mischung führt den Tankinhalt kontrolliert in den Soll-Korridor zurück, senkt die Viskosität und reaktiviert das natürliche Entlüftungsverhalten.

Thermodynamik und Lufteintrag bei schwankenden Füllständen

Ein konstanter Füllstand im Tank ist die effektivste physikalische Maßnahme zur Schaumprävention. Sinkt der Pegel im Tank, erhöht sich die Umwälzrate des verbleibenden Volumens. Das Medium passiert die Pumpenzyklen in kürzeren Abständen, wodurch Luftblasen keine Zeit haben, in Ruhezonen aufzusteigen. Gleichzeitig erwärmt sich ein geringes Flüssigkeitsvolumen im Prozess deutlich schneller. Physikalisch gilt: Mit steigender Temperatur nimmt die Oberflächenspannung ab, was die Schaumneigung begünstigt.

Durch die mobile Verfügbarkeit der FLACO-Systeme wird häufiger nachgefüllt, was ein konstantes Füllstands-Management in Ihrer Produktion etabliert. Ein hohes Flüssigkeitsvolumen wirkt als thermischer Puffer und schafft ausreichende Beruhigungszonen für die natürliche Entgasung. Gleichzeitig verfügen FLACO-Systeme über eine Überfüllsicherung, die Havarien und Pfützenbildung vor der Maschine zuverlässig verhindert.

Prozessstabilität durch wirkungsvolle Dosiertechnik

Die Lösung für das Schaumproblem von Kühlschmierstoffen liegt nicht im Chemikalienschrank, sondern in einer optimierten Prozessführung. FLACO-Systeme ersetzen das menschliche Schätzvermögen durch sensorische Präzision. Durch die aktive Erfassung von Wasserdurchfluss und Konzentratmenge wird jede Charge exakt nach Vorgabe gemischt. Optionale Datenerfassungen dokumentieren zudem alle Verbräuche und unterstützen bei der Einhaltung von Richtlinien wie der TRGS 611.

Ist eine Maschine durch Verdunstung aufkonzentriert, liefert das System automatisch eine magere Mischung. Ist der Austrag hoch, wird fetter nachdosiert. Diese permanente Feinst-Justierung hält die Emulsion chemisch und physikalisch im Gleichgewicht. Schaum hat in einem stabilen System keine physikalische Grundlage mehr. 

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FAQ: Fakten zur Schaumvermeidung und KSS-Pflege

Schadet Schaum der KSS-Hochdruckpumpe? 

Schaum selbst hat keine direkten negativen Auswirkungen auf die Mechanik der KSS-Pumpe. Die Probleme entstehen sekundär im Prozess durch mangelnde Spülwirkung, schlechten Späneabtransport und fehlende Sicht im Arbeitsraum.

Verbessert Schaumfreiheit die Oberflächengüte der Bauteile? 

Ein direkter und messbarer Zusammenhang zwischen einer schaumfreien Emulsion und einer gesteigerten Oberflächengüte lässt sich in der Praxis kaum nachweisen. Der primäre Vorteil liegt in der Prozesssicherheit und Kühlleistung, weniger in einer quantifizierbaren Rauheitsverbesserung.

Wie unterstützt FLACO die Schaumvermeidung ohne zusätzliche Chemie?

Anstatt Schaum nachträglich durch die Kombination von Aufhärtern und Entschäumern zu bekämpfen – was das Risiko wasserunlöslicher Kalkseifen und verstopfter Leitungen erhöht – setzt FLACO auf Prävention. Durch eine automatisierte Befüllung halten wir den Tankpegel konstant hoch. Das verhindert, dass die Pumpe Luft ansaugt und die Emulsion mechanisch aufschäumt. So stabilisieren Sie den Prozess physikalisch, bevor chemische Hilfsstoffe überhaupt notwendig werden.

Welchen Einfluss hat die Wassertemperatur auf den Schaum? 

Physikalisch gilt, dass warme Emulsion stärker schäumt als kalte. Da mobile Befüllsysteme den Tankpegel konstant hoch halten, erwärmt sich das Gesamtvolumen weniger stark als bei niedrigen Füllständen. Dies wirkt der Schaumbildung thermisch entgegen.

Wie verhindert die Gerätetechnik Werkzeugbruch nach dem Befüllen? 

Durch homogene Zwangsmischung wird Werkzeugbruch verhindert. Bei manueller Befüllung kann sich pures Wasser am Tankboden absetzen und von der Pumpe angesaugt werden. Das FLACO-System mischt Wasser und Konzentrat aktiv vor dem Tankeintritt, sodass die Schmierwirkung sofort gewährleistet ist.