Trends & Innovationen

Cool bleiben bei Exoten

04.05.2010

Kühlschmierstoffe: In der Medizintechnik stellen exotische Materialien und komplexe Werkstücke hohe Anforderungen an die Kühlschmierstoffe. KSS- Spezialist Fuchs entwickelt speziell für die zickigen Materialien Kühlschmierstoffe, die leistungsfähig sind, aber auch hautverträglich und biologisch abbaubar.

Die technischen Anforderungen an Kühlschmierstoffe in der Medizintechnik sind hoch – sie umfassen unter anderem lange Werkzeugstandzeiten, hohe Zerspanungsleistung und beste Oberflächengüten. Darüber hinaus sollen sie sich auch leicht und vollständig abwaschen lassen. Dazu kommt als Forderung aus dem Arbeits- und Gesundheitsschutz eine gute Hautverträglichkeit, der Umweltschutz verlangt eine schnelle biologische Abbaubarkeit. Ein geringer Verdampfungsverlust sowie ein hoher Flammpunkt sind weitere wichtige Kriterien.

Extreme Anforderungen
Häufig werden in der Medizintechnik Metalle wie Titan- und Kobaltlegierungen und rostfreie Stähle eingesetzt, da sie sich zwar einerseits mit ihrer guten Biokompatibilität und hohen Resistenz gegen Korrosion auszeichnen. Auf der anderen Seite stellen solche Werkstoffe jedoch eine extreme Herausforderung für den Zerspanungsprozess dar. Fuchs hat bereits bei der Titanzerspanung für die Aerospace-Industrie wertvolle Erfahrungen gesammelt, die jetzt auch bei Projekten in Unternehmen der Medizintechnik erfolgreich angewandt werden.

Deutlich ist in dieser Branche ein Trend zu biologisch abbaubaren Kühlschmierstoffen zu erkennen. Zugleich steht für die Anwender die Gesundheit der Mitarbeiter im Vordergrund. Syntheseester-Kühlschmierstoffe auf Basis pflanzlicher Rohstoffe sind nicht nur hautverträglich und toxikologisch unbedenklich, sondern auch sehr emissionsarm. Ein zusätzliches Plus des verdampfungsarmen Öls ist die geringere Brand- und Explosionsgefahr.

In Forschungsprojekten bei Fuchs wurden unter anderem Untersuchungen zur Hochdruckzerspanung ausgeführt. Dabei wurden Drücke bis zu 200 bar angewendet. Für wassermischbare Kühlschmierstoffe ist das eine besondere Herausforderung bezüglich der Stabilität. Eine Neuentwicklung von Fuchs, der Kühlschmierstoff EcoCool TN 2525 HP, soll aber auch diesen Anforderungen standhalten. Für den Hochdruck besonders geeignet sind nicht-wassermischbare Kühlschmierstoffe auf Basis synthetischer Ester, da sie ein ausgezeichnetes Luftabscheideverhalten besitzen. Die günstigere Wärmeabfuhr soll in vielen Anwendungsfällen eine deutliche Erhöhung der Schnittgeschwindigkeiten erlauben.

Ein spezielles Feld in der Medizintechnik ist die Bearbeitung von Keramik. In diesem Feld werden fast ausschließlich spanende Fertigungsverfahren mit unbestimmter Schneide verwendet. Fuchs setzt dabei auf Weißöle, die dermatologisch unbedenklich sind. Gleichzeitig besitzen diese Produkte eine hohe Netz- und Spülwirkung bei geringer Verdampfung.

Die Reinigung wird oft vergessen
Am Ende des Fertigungsprozesses spielt die Reinigung der Implantate und der chirurgischen Instrumente eine entscheidende Rolle. Bei der Reinigung der Implantate muss auch die Möglichkeit einer Querkontamination von Kühlschmierstoffen und etwa Hydraulikölen berücksichtigt werden. Solche Querkontaminationen lassen den Reiniger früher sättigen. Fuchs bietet mit seinem Unifluid-Konzept hier eine elegante Lösung: Diese Produkte sind laut Hersteller sowohl als Hydrauliköl als auch als Schneidöl einsetzbar, ohne Abstriche in der Leistung.

Der Einsatz von Magnesiumlegierungen als resorbierbaren Materialen befindet sich noch im Forschungsstadium. Fuchs hat mit der Entwicklung geeigneter Kühlschmierstoffe für diesen Implantatwerkstoff bereits begonnen. Bei der Zerspanung von porösen Magnesiumimplantaten steigt die Wasserstoffbildung aufgrund der größeren Oberfläche an, deshalb setzt Fuchs hier auf einen speziellen wassermischbaren Kühlschmierstoff, der die Wasserstoffbildung weitgehend inhibiert. Es können aber auch nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe auf Basis hochraffinierter Mineralöle und synthetischer Esteröle eingesetzt werden.


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