การศึกษาเปรียบเทียบวิธีการหล่อลื่นสําหรับการแปรรูป 6061T6 อลูมิเนียม
ในโรงงานแปรรูปความแม่นยํา ที่เครื่องมือหมุนที่เร็วสูง กระแทกกับวัสดุสับสนอัลลูมิเนียมเลือกวิธีการปรับน้ํามันที่ดีที่สุดที่ทําให้ผิวสวยการสืบสวนนี้เน้นการดําเนินงานในการหมุนเหล็กอัลลูมิเนียม 6061-T6 โดยการเปรียบเทียบอย่างเป็นระบบผสมผสมผสมผสมผสาน, และสภาพการแปรรูปที่เปียกเพื่อเปิดเผยผลสัมฤทธิ์ของพวกมันต่อการค่อนข้างหยาบคายของพื้นผิว, การใช้เครื่องมือและการสร้างชิป
ทีมงานวิจัยดําเนินการทดลองการหมุนแม่นยําโดยใช้เครื่องหมุนจาก Darbert Machinery พร้อมอุปกรณ์ตัดเฉพาะเจาะจงที่มีเครื่องใส่ที่เคลือบด้วย TiB2 PVD (มุมจมูก 80 องศามุมคลื่น 11°)ปริมาตรการทดลองประกอบด้วย:
- ความเร็วการตัด:79.40-661.54 m/min
- อัตราอาหาร:0.0508-0.2845 มิลลิเมตร/รอบ
- ความลึกของการตัด:1 มม.
- สภาพการหล่อลื่น:หนาว, นึ่งหนาว (MQL อยู่ที่ 3.06, 1.75, และความเร็วการไหลของ 0.6 ml/min) และความชื้น
สารประกอบทางเคมีของ 6061-T6 สังกัดจากอลูมิเนียมแสดงอยู่ในตารางที่ 1:
| ธาตุ | ใช่ | Fe | คู | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | อัล |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 0.7 | 0.5 | 0.22 | 0.09 | 0.93 | 0.08 | 0.15 | 0.08 | เงินเหลือ |
การจัดตั้งการทดลองรวมระบบ MQL ที่มีความก้าวหน้า โดยมีกระบอกระบายอากาศ SB202010 (System Tecnolub Inc.) ขนาดกว้าง 0.25 มิลลิเมตรการจําลองไดนามิกของสารเหลวแบบคอมพิวเตอร์ (CFD) โดยใช้ FINE/Open 2.11โปรแกรม.1 ปรับปรุงรูปแบบสเปรย์ให้ดีที่สุด โดยจําลองการไหลของอากาศในระยะเดียว ผ่านประมาณ 1 ล้านองค์ประกอบที่จํากัด
ด้วยความเร็วการตัด 207 m/min การวัดความหยาบของพื้นผิวแสดงให้เห็นว่า:
- สถานการณ์ที่ชื้นผลิตความหยาบคายสูงกว่า MQL และการแปรรูปแห้งในอัตราการให้อาหารที่ต่ํา (0.05-0.10 mm/rev)
- ความหยาบคายของ MQL เกินการแปรรูปแบบแห้งที่อัตราการให้อาหารมากกว่า 0.10 mm/rev
- น้ํามันเล็บ Microkut 400 ส่งผลงานด้านผิวที่ดีต่อเนื่องเมื่อเทียบกับ Mecagreen 550
- การคํานวณความหยาบคายทางทฤษฎี (Rath = 0.0321 × f2/re) ราคาจริงถูกประเมินต่ํา แต่ถูกประเมินเกินในราคาสูง
หลังจาก 40 นาทีของการแปรรูปต่อเนื่อง:
- สภาพที่แห้งและ MQL (3.06 ml/min) แสดงให้เห็นการสกัดปลายเครื่องมือที่ไม่สําคัญ
- การแปรรูปที่อ่อนน้ําแสดงการทําลายปลายเครื่องมือที่วัดได้
- อัตราการไหลของ MQL ที่ต่ํากว่า (0.6 ml/min) การใช้ Mecagreen 550
- Microkut 400 แสดงการป้องกันการสวมใส่ที่ดีกว่า Mecagreen 550 ในอัตราการไหลที่เท่าเทียมกัน
การวิเคราะห์ชิปได้ผลให้เห็นว่า:
- ความหนาของชิปลดลงกับความเร็วการตัดที่เพิ่มขึ้นที่อัตราการให้อาหารสูง
- คอเปอร์เซ็นต์การลดความอ่อนของชิป (ความลึกในการตัด/ความหนาของชิป) ลดลงกับการให้อาหารที่สูงขึ้น
- Microkut 400 ผลิตปริมาณการลดความอ่อนที่สูงกว่า Mecagreen 550 ที่ระดับการไหล 3.06 ml/min
- การวิเคราะห์ XRD พบว่าขนาดเมล็ดพันธุ์เพิ่มขึ้นด้วยอัตราการให้อาหารที่สูงขึ้น
การวัดสิ่งแวดล้อมแสดงให้เห็นว่า
- คอนเซ็นทรัลมวลรวมสูงสุดที่ความเร็วการตัดที่ต่ํากว่า
- การแปรรูปแบบแห้งผลิตอะเอโรโซลน้อยกว่า MQL และสภาพฝน
- การแบ่งแยกที่ลดลงในชิปแห้งที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยอนุภาคที่ต่ํากว่า
การศึกษาอย่างครบถ้วนเกี่ยวกับการแปรรูปอลูมิเนียม 6061-T6 ได้ผลิตข้อพบสําคัญดังนี้:
- การปรับน้ํามันแบบเปียกโดยทั่วไปจะผลิตผิวที่ไม่สมบูรณ์แบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัตราการให้อาหารที่ต่ํา
- MQL กับ Microkut 400 ให้ความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างคุณภาพพื้นผิวและการป้องกันเครื่องมือ
- การตัดการบริโภคพลังงานแตกต่างกันอย่างสําคัญกับชนิดของน้ํามันย่อยและอัตราการไหล
- การแปรรูปแบบแห้งแสดงผลประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมด้วยการลดการปล่อยอะโรโซล
ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า ระบบ MQL ที่ใช้น้ํามันหล่อลื่นที่ทันสมัย เช่น Microkut 400 อาจเป็นทางออกที่ยั่งยืนที่สุดสําหรับการแปรรูปอะลูมิเนียมการรวมผลงานทางเทคนิคกับความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมการวิจัยในอนาคตควรวิจัยวิธีการจัดทําและวิธีการจัดส่งน้ํามันหล่อลื่นที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปรรูปโดยการลดการใช้ทรัพยากรให้น้อยที่สุด