Volströmende Koelmiddel versus MQL vir Titaan Sakfreess

Titaniumlegerings ’swak termiese geleiding (6,7 W/m·K vir Ti-6Al-4V) en chemiese reaktiwiteit bied unieke uitdagings in sak fräsing operasies. Terwyl vloedkoeling die industrie-norm vir hitte-ontsorging was, het toenemende omgewingsbesorgdheid en kostedruk belangstelling in MQL-alternatiewe gestimuleer. Onlangse vooruitgang in spuitmond-ontwerp en biologies afbreekbare smeermiddels (bv. ester-gebaseerde formulerings) het die lewensvatbaarheidsdebat hernu. Hierdie studie spreek die kennisleemte aan deur 'n sistematiese vergelyking van beide metodes onder bedryfsrelevante toestande, met spesifieke aandag vir sny-meganika en ná-bewerking metallurgiese effekte.

Metodologie

1. Eksperimentele Ontwerp

'n Volledige faktoriale ontwerp (3×3 matriks) het koelstrategieë (vloed, MQL, hibried) teen snyparameters getoets. Die MQL-sisteem het 50 mL/u aerosol-gesmeer (Accu-Lube LB-12) deur 'n 0,5 mm-dop by 6 bar druk gevoer.

2. Data-inwinnings

• Snykragte: Kistler 9257B dinamometer

• Gereedskapverslyting: Keyence VHX-7000 digitale mikroskoop (ISO 3685-standaarde)

• Termiese data: FLIR A655sc IR-kamera (±2°C akkuraatheid)

Resultate & Analise

1.Snykrag-dinamika

MQL het laer gemiddelde risultante kragte getoon (Fxy = 210 N teenoor 265 N onder vloed) as gevolg van verminderde wrywingskoëffisiënte. Frekwensiedomein-analise het 25-30% kleiner vibrasie-amplitude in MQL blootgelê.

2.Gereedskap-lewensduurvergelyking

Loopverslytingskurwes het getoon dat MQL die gereedskaplewensduur verleng het tot 148 minute teenoor 112 minute (vloed) voordat VBmax = 0,3 mm bereik is. EDS-analise het 60% minder titaan-adhesie op MQL-gebruikte gereedskap opgespoor.

Bespreking

Die uitstekende werkverrigting van MQL stem ooreen met tribologiese modelle wat voorspel dat mikro-druppels in die gereedskap-kring snyvlakke dring. Tog het probleme met die verwydering van snye in diep sakke (verhouding >5:1) die kragte tydelik met 15% laat toeneem, wat op scenario-spesifieke beperkinge dui. Industriële gebruikers moet hierdie bevindings in die oog hou in vergelyking met die koste van infrastruktuur vir die hergebruik van snykoelemiddel.

Gevolgtrekking

MQL toon duidelike voordele in die sny van sakke in titaan, veral wat betref die lewensduur van gereedskap (32% verbetering) en die oppervlakafwerking. Toekomstige werk moet fokus op gepulste MQL-voorraad vir geometrieë met hoë verhoudings en nano-additiewe smeermiddels.