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:

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:

1. การปรับน้ํามันแบบเปียกโดยทั่วไปจะผลิตผิวที่ไม่สมบูรณ์แบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัตราการให้อาหารที่ต่ํา
2. MQL กับ Microkut 400 ให้ความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างคุณภาพพื้นผิวและการป้องกันเครื่องมือ
3. การตัดการบริโภคพลังงานแตกต่างกันอย่างสําคัญกับชนิดของน้ํามันย่อยและอัตราการไหล
4. การแปรรูปแบบแห้งแสดงผลประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมด้วยการลดการปล่อยอะโรโซล

ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า ระบบ MQL ที่ใช้น้ํามันหล่อลื่นที่ทันสมัย เช่น Microkut 400 อาจเป็นทางออกที่ยั่งยืนที่สุดสําหรับการแปรรูปอะลูมิเนียมการรวมผลงานทางเทคนิคกับความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมการวิจัยในอนาคตควรวิจัยวิธีการจัดทําและวิธีการจัดส่งน้ํามันหล่อลื่นที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปรรูปโดยการลดการใช้ทรัพยากรให้น้อยที่สุด