Flood Coolant kumpara sa MQL para sa Titanium Pocket Milling

Titanium Alloys masamang thermal conductivity (6.7 W/m·K para sa Ti-6Al-4V) at chemical reactivity ay nagdudulot ng natatanging mga hamon sa pocket pag-aayuno mga operasyon. Bagaman ang flood cooling ay naging pamantayan sa industriya para sa pagpapalamig, ang pagtaas ng mga alalahanin sa kapaligiran at presyon sa gastos ay nag-udyok ng interes sa mga alternatibo sa MQL. Ang mga kamakailang pag-unlad sa disenyo ng nozzle at biodegradable na mga lubricant (hal., mga ester-based na pormulasyon) ay nagbuhay muli sa debate tungkol sa kakayahang maisakatuparan. Tinutugunan ng pag-aaral na ito ang kakulangan sa kaalaman sa pamamagitan ng sistematikong paghahambing ng parehong mga pamamaraan sa ilalim ng mga kondisyong may kaugnayan sa industriya, na may partikular na pansin sa mekanika ng pagputol at post-machining na metalurgical effects.

Pamamaraan

1. Disenyo ng Eksperimento

Isang full factorial design (3×3 matrix) ang nagsubok ng mga estratehiya ng paglamig (flood, MQL, hybrid) laban sa mga parameter ng pagputol. Ang sistema ng MQL ay nagbigay ng 50 mL/hr na aerosolized lubricant (Accu-Lube LB-12) sa pamamagitan ng 0.5mm nozzle sa 6 bar na presyon.

2. Pagkuha ng Datos

• Mga puwersa sa pagputol: Dinamometro na Kistler 9257B

• Paggamit ng tool: Digital na mikroskopyo ng Keyence VHX-7000 (mga pamantayan ng ISO 3685)

• Mga datos na thermal: Kamera ng FLIR A655sc IR (±2°C na katiyakan)

Mga Resulta at Analisis

1. Mga Dinamika ng Puwersa sa Pagputol

Ang MQL ay nagpakita ng mas mababang puwersa sa resulta (Fxy = 210 N kumpara sa 265 N sa ilalim ng flood) dahil sa nabawasan ang mga koepisyent ng pagkikiskis. Ang pagsusuri sa frequency domain ay nagpahayag ng 25-30% na mas maliit na amplitude ng pag-vibrate sa MQL.

2. Paghahambing ng Habang Buhay ng Tool

Ang mga kurba ng progresyon ng flank wear ay nagpakita na ang MQL ay pinalawig ang habang buhay ng tool sa 148 minuto kumpara sa 112 minuto (flood) bago umabot sa VBmax = 0.3 mm. Ang pagsusuri sa EDS ay nakitaan ng 60% na mas kaunting pagdikit ng titanyo sa mga tool na ginamit sa MQL.

Talakayan

Ang superior na pagganap ng MQL ay umaayon sa mga modelo ng tribolohiya na nagmumungkahi ng mikro-droplet na pagsulpot sa mga tool-chip interface. Gayunpaman, ang mga isyu sa chip evacuation sa malalim na puwesto (aspect ratio >5:1) ay pansamantalang nagdulot ng pagtaas ng 15% sa mga puwersa, na nagpapahiwatig ng mga limitasyon na nakadepende sa sitwasyon. Ang mga industriyal na gumagamit ay dapat magbunyi ng mga natuklasan na ito laban sa mga gastos sa imprastraktura ng pag-recycle ng coolant.

Kesimpulan

Nagpapakita ang MQL ng malinaw na mga benepisyo sa titanium pocket milling pagdating sa haba ng buhay ng tool (32% na pagpapabuti) at surface finish. Ang susunod na mga gawain ay dapat tumuklas ng pulsed MQL delivery para sa mga high-aspect-ratio na geometry at nano-additive lubricants.