Термичен, реологичен и трибологичен поглед върху флуидите за рязане с помощта на инструменти за анализ NETZSCH

Днес металообработващите течности (МТТ) са от съществено значение за съвременните машинни операции. Те удължават живота на инструмента, подобряват качеството на повърхността, повишават ефективността на процеса и улесняват ефективното управление на топлината.

Тъй като производствените процеси стават все по-взискателни, особено във високоскоростна и прецизна среда, разбирането на термичните, реологичните и трибологичните характеристики на режещите течности е от съществено значение за оптимизиране на стабилността и производителността на процеса.

Едно скорошно проучване, публикувано в списание Lubricants (MDPI), предлага сравнителна оценка на режещи масла и MWF на водна основа при симулирани условия на обработка. Проучването има за цел да предостави практическа информация за състава на флуида, смазочните характеристики и разсейването на топлината при приложения за рязане на метали.

Многопараметрично охарактеризиране с решения за термичен анализ и реология на NETZSCH

Проучването включва дванадесет търговски приложими металообработващи течности, оценени с помощта на високопрецизна апаратура от NETZSCH-Gerätebau GmbH.

Тези тестове са разработени така, че да симулират точно напреженията, които обикновено се изпитват при реални операции по обработка - като срязване, контактно налягане и термично натоварване - като по този начин позволяват задълбочена оценка на характеристиките на всяка течност.

Реологичните измервания бяха извършени с ротационния реометърNETZSCH Kinexus Pro+.

Резултатите показаха ясен контраст: Течностите за рязане на водна основа се характеризират с разреждане при срязване, като вискозитетът им намалява с увеличаване на скоростта на срязване. Тези характеристики ги правят подходящи за динамични, високоскоростни операции, при които се изисква адаптивност към променящите се условия. За разлика от тях, маслата за рязане поддържат по-нютонов профил, предлагайки стабилен вискозитет при променящи се условия на срязване, което е предимство при стационарни процеси или приложения за фина обработка.

Трибологичните характеристики на MWF бяха оценени с помощта на трибо-клетка, монтирана на същата платформа Kinexus. Констатациите доказаха, че маслата за рязане се отличават с подобрени смазочни характеристики при смесени и пълнофилмови условия, особено при повишени температури. Въпреки това, течностите на водна основа демонстрират по-стабилни фрикционни характеристики в по-широк диапазон от скорости и контактни налягания, което показва тяхната универсалност при променливи настройки на обработката.

Измерването на коефициента на триене (COF) даде допълнителни сведения: режещите масла показаха по-голямо намаление на COF при условия на висока температура и високо натоварване, докато охлаждащите течности на водна основа поддържаха по-постоянни COF, което предполага надеждна работа в разнообразни среди на обработка.

Топлинното поведение на MWF беше анализирано с помощта на множество инструменти NETZSCH.

С помощта на DSC 204 F1 Phoenix^® , изследователите идентифицираха специфичните топлинни капацитети и фазовите преходи, включително ясно изразеното преминаване от твърдо в течно състояние около 0°C при течностите на водна основа.
Това е особено важно при приложения, включващи нискотемпературно съхранение или криообработка.

Термогравиметричният анализатор TG 209 F1 Libra^® потвърди, че режещите масла устояват на термична деградация по-добре от препаратите на водна основа, като се разлагат при по-високи температури - предимство при дълги цикли на обработка или зони с висока температура.

Накрая, термичната дифузия и топлопроводимостта бяха измерени с LFA 467 HyperFlash^®, което показа, че MWF на водна основа превъзхождат режещите масла и по двата показателя. Поддържането на контрол на температурата на процеса и избягването на свързаните с топлината повреди на инструментите и детайлите изисква тази превъзходна способност за топлопренасяне.

Разпръскването на флуиди за рязане охлажда и смазва метала по време на обработката, което подчертава значението на ефективното управление на топлината в производството.

Сътрудничество между институциите

Проучването е резултат от тясното сътрудничество между NETZSCH-Gerätebau GmbH и Университета "Лайбниц" в Хановер.

Съавторите от NETZSCH допринесоха с техническия си опит в областта на термичния анализ и реологичното охарактеризиране, като подпомогнаха разработването на надеждна методология и рамка за интерпретация на данните. Синергията между академичните изследвания и индустриалните уреди улесни цялостното сравнение на свойствата на охлаждащите течности и стратегиите за смазване при металообработка.

Това проучване предлага ценен набор от данни и референтна методология за специалисти, които се занимават с избор на течности за механична обработка, разработване на охлаждащи течности или симулация на процеси на рязане.

За да разгледате пълните методи, данни и резултати, моля, направете справка с пълната статия, която е достъпна чрез отворен достъп:

Оценка на реологичното, трибологичното и термичното поведение на течностите

Научете повече за инструментите NETZSCH DSC, TG и LFA, както и за ротационния реометър Kinexus

Други интересни статии в блога, свързани с органиката

TECH TALK - Пробивни иновации в областта на материалите и изпитването на батерии

Присъединете се към нашия NETZSCH TECH TALK - 30 минути, изпълнени с информация: термичен анализ, улеснен с новите функции на DSC, интелигентен софтуер, реология, изпитване на огън и реакционна калориметрия, представени от четирима наши експерти.

Михаел Мюлер, нашият известен ръководител на софтуерния отдел в NETZSCH Analyzing & Testing, ще модерира събитието и ще подготви почвата за едно динамично и задълбочено преживяване.

Онлайн сесия на живо в сряда, 10 декември 2025 г
Сесии в 9:00 ч. и 16:00 ч. (централноевропейско време)

Настройте се, за да получите най-новите актуализации само за половин час!

Регистрирайте се сега

Споделете тази статия: