Fertigungsverfahren
Teil von Welche Zerspanungsverfahren passen zu Ihrem Bauteil?
Wann eignet sich Minimalmengenschmierung für Ihre Fertigung?
Minimalmengenschmierung in der Zerspanung: Verlustschmierung, äußere und innere Zufuhr, Brandschutzangaben der DGUV von 2010 und 2017, Prüfliste für den Betrieb.
Das Wichtigste auf einen Blick
- MMS ist eine Verlustschmierung: frischer Schmierstoff auf Ester- oder Fettalkoholbasis, kein Kreislauf mit Gebrauchsemulsion.
- Äußere Zufuhr ist günstig und leicht nachzurüsten, stößt aber bei tiefen Bohrungen und langen Werkzeugen an Grenzen.
- Innere Zufuhr schmiert die Wirkstelle durch das Werkzeug, verlangt jedoch spezielle Werkzeuge und eine geeignete Maschine.
- Brandschutz verlangt emissionsarme Schmierstoffe und eine überwachte Absaugung mit kontinuierlichem Volumenstrom.
Verlust statt Kreislauf
Die DGUV Information 209-024 aus November 2010 beschreibt die Minimalmengenschmierung als eingesetztes Verfahren mit wenigen Tropfen Schmierstoff, angegeben mit etwa 5 ml bis 50 ml pro Stunde. Entscheidend ist der Unterschied zur Mindermengenkühlschmierung: Bei MMS handelt es sich um eine Verlustschmierung. Es kommen ausschließlich neuwertige, saubere Schmierstoffe auf Ester- oder Fettalkoholbasis zum Einsatz. Biozide und Fungizide sind verzichtbar, weil mikrobielles Wachstum eine wässrige Phase braucht.
Bei reduzierter Umlaufkühlung bleibt der Kühlschmierstoff dagegen im Kreislauf und wird nur sparsamer zugeführt. Wer diese beiden Verfahren gleichsetzt, plant Pflege, Überwachung und Entsorgung falsch. Genau diese Kostenpositionen entfallen laut DGUV bei MMS weitgehend.
Die Quelle nennt außerdem eine etablierte Praxisdefinition, keine Norm: durchschnittlich höchstens 50 ml je Prozessstunde und Werkzeug. Kurzzeitig können einzelne Operationen über 150 ml/h liegen, etwa bei Werkzeugen mit Durchmesser über 40 mm. Diese Werte sind ein Erfahrungsraster, keine Sicherheitsgrenze.
Äußere oder innere Zufuhr
Die äußere Zufuhr bringt Sprühdüsen am Spindelkopf an. Laut DGUV eignet sie sich zur Nachrüstung und besonders für einfache Standardprozesse wie Sägen, Bohren, Fräsen und Drehen. Nachteile: begrenzte Düseneinstellung, mögliche Abschattung des Sprühstrahls und Streuverluste.
Die innere Zufuhr führt das Aerosol durch das Werkzeug direkt an die Wirkstelle. Damit lassen sich sehr große Bohrungstiefen und sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten realisieren. Dafür sind spezielle Werkzeuge nötig, die Investitionskosten liegen höher, und die Maschineneignung ist Voraussetzung.
| Kriterium | Äußere Zufuhr | Innere Zufuhr |
|---|---|---|
| Nachrüstung | geringer Aufwand | aufwendig, durch die Spindel |
| Werkzeuge | keine speziellen nötig | spezielle Werkzeuge erforderlich |
| Zugänglichkeit | begrenzt, z. B. Tiefbohren | auch schwer zugängliche Stellen |
| Streuverluste | möglich | laut DGUV keine |
In der Kleinserie mit kurzen Bohrungen und einfachen Konturen reicht äußere Zufuhr meist aus. Tiefe Bohrungen und hohe Schnittgeschwindigkeiten sprechen für die innere Zufuhr, sofern Maschine und Werkzeuge das hergeben.
Brandrisiko in die Gefährdungsbeurteilung übersetzen
Die DGUV-Information FB HM-088, Ausgabe September 2017, nennt aus ihren Untersuchungen zwei Bedingungen für den sicheren MMS-Betrieb: emissionsarme MMS-Schmierstoffe und eine Absaugung mit kontinuierlichem Volumenstrom samt Überwachung. Von niedrigsiedenden Flüssigkeiten wie Ethanol wird ausdrücklich abgeraten.
Der Absaugvolumenstrom soll einen leichten Unterdruck und eine nach innen gerichtete Strömung erzeugen, damit keine Emissionen austreten. In der Industrie habe sich ein Wert von 400 bis 600 m³/h pro m³ Maschinenarbeitsraum bewährt. Bei Einhaltung beider Bedingungen nennt das Papier einen Bereich bis 1.000 ml Schmierstoff pro Prozessstunde und m³ Arbeitsraum als ohne Zündgefahr machbar. Das ist eine dokumentierte Einordnung aus Versuchen, keine allgemeine Freigabe für jede Maschine.
Das Papier ordnet seine Hinweise der Risiko- bzw. Gefährdungsbeurteilung zu. Eine betriebliche Prüfliste sollte daher erfassen: Schmierstoffkennwerte und Siedepunkt, Zufuhrart, Werkzeugdurchmesser und Länge, eingestellter Absaugvolumenstrom, Überwachung des Volumenstroms, Aerosolmenge je Prozessstunde sowie Rüst- und Reinigungsvorgänge. Beispielrechnung: Bei 8 m³ Arbeitsraum und 500 m³/h je m³ ergäbe das 4.000 m³/h; das ist eine Rechenübung, kein Auslegungswert.
Häufige Fragen
Wann ist MMS eine Alternative zur Nassbearbeitung?
Wenn der Prozess mit wenigen Tropfen Schmierstoff auskommt und die Maschine für MMS geeignet ist. Äußere Zufuhr passt zu einfachen Standardprozessen, innere Zufuhr zu anspruchsvollen wie Tiefbohren. Die Eignung ist pro Prozess zu beurteilen.
Reicht die DGUV-Angabe von 50 ml je Prozessstunde für die Freigabe?
Nur als Orientierung. Laut der Quelle von 2010 handelt es sich um eine Praxisdefinition, keine Norm. Für den sicheren Betrieb gelten laut Papier von 2017 zusätzlich Anforderungen an Schmierstoff und Absaugung.
Was gehört in die betriebliche Prüfliste?
Schmierstoffkennwerte, Zufuhrart, Werkzeugdurchmesser, Absaugvolumenstrom mit Überwachung und die Aerosolmenge je Prozessstunde. Die konkrete Bewertung bleibt Teil der eigenen Gefährdungsbeurteilung.
