De chemie van additieven: functioneel maar niet onschuldig

Elk koelsmeermiddel laat een chemische vingerafdruk achter op het werkstuk.

Die vingerafdruk is niet willekeurig maar voorspelbaar vanuit de formulering: wie weet wat erin zit, weet wat erop achterblijft. Dat inzicht is het vertrekpunt van de KSM-whitepaper ‘Verspaningsvloeistoffen voor Clean Verspanen 2026’, de derde in een driedelige serie.

De reinheidseis verschuift van de achterkant van het proces (intensiever reinigen) naar de voorkant (schoner produceren). Het koelsmeermiddel staat in die verschuiving centraal: het is de enige procesvariabele die direct bepaalt welke chemische stoffen op het werkstuk achterblijven.

Additieven: functioneel maar niet onschuldig

Geen enkel koelsmeermiddel functioneert op basis van de basisolie alleen. Additieven, typisch 5–30% van de formulering, bepalen de prestatie in de praktijk: smeervermogen, corrosiebescherming, emulsiestabiliteit en biologische stabiliteit.

Het probleem: veel van de meest effectieve additieven bevatten precies die elementen die in clean verspaning problematisch zijn. Een overzicht van de vijf additiefklassen die er voor reinheid het meest toe doen.

1. EP-additieven (Extreme Pressure)

EP-additieven vormen onder hoge temperatuur en druk een reactieve beschermlaag op het metaaloppervlak. De meest effectieve EP-chemie is gebaseerd op zwavel, chloor en fosfor: drie HIO-elementen.

  • Gesulfoneerde vetzuren: zwavel reageert met het metaaloppervlak en vormt ijzersulfide. Effectief, maar het werkstuk draagt na bewerking zwavelverbindingen.

  • Chloorparaffinen: extreem effectief bij zwaar verspanen. Chloor is HIO-geclassificeerd én staat onder REACH-druk.

  • Fosfaatesters en fosforieten: fosfor vormt een glasharde ijzerfosfaatlaag. Fosfor is HIO-geclassificeerd.

2. AW-additieven (Anti-Wear)

ZDDP (zinkdialkyldithiofosfaat) is sinds de jaren veertig het werkpaard van anti-slijtagetechnologie. Het bevat drie HIO-elementen in één molecuul: zink, zwavel en fosfor. ZDDP werkt juist dóórdat het reactief is met het metaaloppervlak. Die reactie is ook het probleem: de tribofilm die het vormt, is een contaminant die bij clean verspaning onacceptabel is.

3. Corrosie-inhibitoren

Watermengbare koelsmeermiddelen moeten zowel het werkstuk als de machine beschermen tegen corrosie. De gangbare chemie:

  • Aminoverbindingen (TEA, MEA): stikstofhoudend, stikstof is HIO-geclassificeerd.

  • Natriumverbindingen: natrium is HIO-geclassificeerd, maar functioneel essentieel voor pH-stabilisatie.

  • Calciumsulfonaten: calcium is HIO-geclassificeerd.

  • Boorzuur en boraten: multifunctioneel, effectief maar boorzuur staat op de SVHC-lijst als reproductietoxisch (1B).

4. Emulgatoren

Anionische en non-ionische emulgatoren zorgen voor een stabiele emulsie. Na verdamping van het water blijven emulgatorresten achter op het werkstuk als onderdeel van de filmische verontreiniging.

5. Biociden

  • Formaldehyde-afsplitsers (MBM, HHT): meest gebruikt, effectief, maar staat onder REACH-druk.

  • Isothiazolinonen (MIT, BIT, CMIT): breedspectrum, maar sterk sensibiliserend. REACH-restricties worden verwacht.

  • Boorverbindingen: bacteriostatisch via pH-verhoging. Zie REACH-problematiek rondom boorzuur.

De kern: het HIO-dilemma

De meest functionele additieven voor smeervermogen, corrosiebescherming en biologische stabiliteit bevatten precies de elementen die voor clean verspaning problematisch zijn. Wie HIO-vrij wil werken, kan niet volstaan met het vervangen van één additief. Dat vereist een fundamenteel ander formuleringsparadigma.

Onze whitepapers

KSM heeft drie zeer interessante whitepapers over Clean Verspanen ontwikkeld. Deze zijn te downloaden via onderstaande button.

Voor meer informatie kunt u altijd contact opnemen.

Volg KSM op LinkedIn

Meteen op de hoogte zijn van o.a. nieuwe producten en/of oplossingen, KSM nieuws en interessante artikelen/video’s? Volg ons dan via LinkedIn en ontvang automatisch updates.

Wilt u ook maximaal produceren tegen minimale kosten?

KSM heeft haar jarenlange ervaring en kennis, topkwaliteit producten én veelzijdige service gebundeld in de RCL (Reliability Centered Lubrication) methode. Hierdoor wordt stapsgewijs, zowel op product- als procesniveau, de klant begeleid naar het maximaal produceren tegen minimale kosten door middel van optimaal (smeertechnisch) onderhoud.
Het resultaat: productiemaximalisatie, een verlaging van risico’s en tot wel 30% kostenbesparingen.