Fräsen, Drehen & Zerspanung

Hochdruckspülung: Druck, Volumenstrom und Spanabfuhr

Thema: Fräsen, Drehen & Zerspanung

Hochdruckspülung führt Kühlschmierstoff mit erhöhtem Druck gezielt an die Bearbeitungsstelle. Entscheidend sind Druck am wirksamen Auslass, Volumenstrom, Düsen beziehungsweise Kühlkanäle und Werkzeugauslegung. Ein einzelner Wert wie 80 bar garantiert weder Spanbruch noch eine störungsfreie tiefe Bohrung.

Der Begriff wird oft für mehrere Aufgaben verwendet: Kühlen, Schmieren, Späne beeinflussen und Späne abtransportieren. Diese Wirkungen hängen zusammen, sind aber nicht identisch. Ein kräftiger Strahl an der falschen Stelle kann viel Flüssigkeit bewegen und die eigentliche Kontaktzone trotzdem schlecht erreichen.

Druck, Volumenstrom und Strahlgeschwindigkeit

GrößeEinheitBedeutung
Druckdifferenz Δpbar oder PaTreibt die Strömung durch Leitungen, Kanäle und Auslässe an
Volumenstrom Ql/min oder m³/sFlüssigkeitsvolumen je Zeit
Mittlere Geschwindigkeit vm/sVolumenstrom geteilt durch den durchströmten Querschnitt
Hydraulische Leistung PW oder kWProdukt aus Druckdifferenz und Volumenstrom

Ein hoher Pumpendruck bei blockierter Leitung sagt wenig über den nutzbaren Volumenstrom am Werkzeug aus. Umgekehrt braucht ein Werkzeug mit großen oder mehreren Kühlkanälen ausreichend Fördermenge. Druckverluste und die Pumpenkennlinie entscheiden mit, welcher Betriebspunkt tatsächlich erreicht wird.

Ein eigener Leistungsvergleich

Druck und Fördermenge bestimmen die hydraulische LeistungDruck und Fördermenge bestimmen die hydraulische Leistung1 · 20 bar · 5 l/minP = 20 × 5 / 600≈ 0,167 kW2 · 20 bar · 10 l/minP = 20 × 10 / 600≈ 0,333 kW3 · 40 bar · 10 l/minP = 40 × 10 / 600≈ 0,667 kW4 · 80 bar · 10 l/minP = 80 × 10 / 600≈ 1,333 kWEigene Rechenbeispiele · keine Einstellwerte meiner BF 20
Vier frei gewählte Betriebspunkte als Rechenbeispiel. Die Angaben beschreiben weder eine reale Pumpe noch geeignete Einstellungen für ein Werkzeug.

Das Prinzip Schritt für Schritt

Druck und Fördermenge bestimmen die hydraulische LeistungDruck und Fördermenge bestimmen die hydraulische Leistung1 · 20 bar · 5 l/minP = 20 × 5 / 600≈ 0,167 kW2 · 20 bar · 10 l/minP = 20 × 10 / 600≈ 0,333 kW3 · 40 bar · 10 l/minP = 40 × 10 / 600≈ 0,667 kW4 · 80 bar · 10 l/minP = 80 × 10 / 600≈ 1,333 kWEigene Rechenbeispiele · keine Einstellwerte meiner BF 20

Startet nur auf Wunsch. Pause hält den aktuellen Stand fest. Die Darstellung läuft in Lerngeschwindigkeit; sie simuliert keine Maschinensteuerung. Ohne Bewegung erklären Grafik und Liste denselben Inhalt.

  1. Bei 20 bar Druckdifferenz und 5 l/min beträgt die hydraulische Leistung etwa 0,167 kW.
  2. Verdoppeln wir die Fördermenge bei gleicher Druckdifferenz, verdoppelt sich die hydraulische Leistung auf etwa 0,333 kW.
  3. Bei 40 bar und weiterhin 10 l/min sind es etwa 0,667 kW.
  4. Bei 80 bar und 10 l/min sind es etwa 1,333 kW. Die elektrische Aufnahme liegt wegen Verlusten höher.

Die Umrechnung lautet Phyd[kW] = Δp[bar] × Q[l/min] / 600. Nehmen wir für den letzten Punkt zusätzlich einen frei gewählten Gesamtwirkungsgrad von 60 Prozent an, ergibt sich rechnerisch 1,333 / 0,60 ≈ 2,222 kW Aufnahmeleistung. Der tatsächliche Wirkungsgrad muss aus passenden Daten oder Messungen stammen.

Innere Kühlmittelzufuhr ist nur ein möglicher Weg

Beim Bohren kann ein Werkzeug mit inneren Kühlkanälen den Kühlschmierstoff bis zur Schneide führen. Beim Drehen können gezielt angeordnete Düsen am Halter die Spanbildung beeinflussen. Hochdruckwirkung setzt deshalb nicht grundsätzlich eine rotierende Spindel mit innerer Kühlmittelzufuhr voraus. Die Bauart muss zum Verfahren passen.

Sandvik unterscheidet ausdrücklich Werkzeugauslegung, Druck und erforderliche Fördermenge. Beim Bohren ist ausreichender Durchfluss für den Spänetransport wesentlich. Beim Drehen hängt die Wirkung eines gerichteten Strahls unter anderem von Werkstoff und Schnittbedingungen ab. Eine aus einer Anwendung entnommene Drucktabelle lässt sich nicht ungeprüft auf einen anderen Bohrer oder ein anderes Material übertragen.

Eine Nachrüstung betrifft die gesamte Versorgungskette

  • Pumpe und Regelung müssen den benötigten Betriebspunkt erreichen.
  • Leitungen, Anschlüsse, Ventile und gegebenenfalls Drehdurchführung brauchen passende Druck- und Medienfreigaben.
  • Werkzeug und Halter müssen zur vorgesehenen Zufuhr gehören.
  • Filtration, Behälter, Rücklauf, Temperatur und Schaumbildung müssen zusammenpassen.
  • Einhausung, Überwachung und Wartungsverfahren müssen den geänderten Betrieb abdecken.

Eine gewöhnliche verstellbare Flutkühldüse darf nicht allein wegen ihres passenden Anschlusses als Hochdruckdüse verwendet werden. Auch pauschale Filterfeinheiten und KSS-Konzentrationen sind ohne Hersteller- und Medienbezug unzuverlässig. Filterzustand und Druckverlust können zudem die Versorgung verändern.

Störungen erkennen, ohne Druck als Allheilmittel zu nutzen

Wenn der Spänetransport schlechter wird, gehören Werkzeugzustand, Kühlkanäle, Filter und tatsächlicher Durchfluss zur Fehlersuche. Einfach den Druck zu erhöhen kann die Ursache überdecken oder Bauteile überlasten. An der unter Druck stehenden Versorgung wird nicht improvisiert gearbeitet; Druckabbau und Instandhaltung erfolgen nach den vorgesehenen Anweisungen.

Der G83-Tieflochzyklus behandelt eine mögliche programmierte Entspanstrategie. Eine Hochdruckzufuhr hebt die Anforderungen an Werkzeug, Bohrtiefe und Spanbildung nicht auf. Ebenso bleibt Trockenbearbeitung beziehungsweise MMS eine gesondert zu bewertende Prozesswahl.

Für meine selbst auf CNC umgerüstete BF 20 sind weder innere Kühlmittelzufuhr noch Hochdruckausstattung bestätigt. Eine Kauf- oder Nachrüstempfehlung allein anhand des Maschinennamens wäre deshalb nicht belastbar. Hier geht es darum, die richtigen technischen Fragen und Größen zu unterscheiden.

Quellen und fachliche Einordnung

Primärquellen, geprüft am 24.10.2026. Eigene Lehrbeispiele und schematische Grafiken. Befehlsdetails gelten jeweils für die genannte Steuerung.

Patrick Mehner

Patrick Mehner aus Mittweida hat seine Optimum BF 20 selbst auf CNC umgerüstet und erklärt auf cnc-modellbau.org CNC-Technik für den Modellbau – von G-Code über CAD bis zur Messtechnik.

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