16.09.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
NETZSCH 분석 장비를 통한 절삭유에 대한 열, 유변학 및 마찰학 인사이트
자동차 산업, 항공기 제작 또는 정밀 기계 부품 제조에서 절삭유는 열 관련 손상을 방지하고 복잡한 제조 공정의 원활한 작동을 보장하는 데 항상 핵심적인 역할을 해왔습니다. 절삭유의 열적, 유변학적, 마찰학적 성능은 공정 안정성과 생산성을 최적화하는 데 필수적입니다. 여기에서 NETZSCH 계측기가 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보세요.
오늘날 금속 가공유(MWF)는 최신 기계 가공 작업에 필수적입니다. 공구 수명을 연장하고 표면 조도를 개선하며 공정 효율성을 높이고 효과적인 열 관리를 가능하게 합니다.
특히 고속 및 정밀 환경에서 제조 공정이 더욱 까다로워짐에 따라 공정 안정성과 생산성을 최적화하려면 절삭유의 열, 유변학 및 마찰 성능을 이해하는 것이 필수적입니다.
Lubricants (MDPI) 잡지에 발표된 최근 연구에서는 시뮬레이션된 가공 조건에서 절삭유와 수성 MWF를 비교 평가한 결과를 제공합니다. 이 연구는 금속 절삭 응용 분야에서 유체 배합, 윤활 성능 및 열 방출에 대한 실행 가능한 통찰력을 제공하는 것을 목표로 했습니다.
NETZSCH 열 분석 및 유변학 솔루션을 사용한 다중 파라미터 특성화
이 연구에는 상업적으로 관련된 12가지 금속 가공 유체가 사용되었으며, NETZSCH-Gerätebau GmbH의 고정밀 기기를 사용하여 평가되었습니다.
이 테스트는 전단, 접촉 압력, 열 하중 등 실제 가공 작업에서 일반적으로 발생하는 응력을 정확하게 시뮬레이션하여 각 유체의 특성을 철저히 평가할 수 있도록 설계되었습니다.
유변학적 측정은 NETZSCH Kinexus Pro+ 회전식 레오미터로 수행되었습니다.
결과는 뚜렷한 대조를 보였습니다: 수성 절삭유는 전단 속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 전단 묽어지는 거동을 보였습니다. 이러한 특성으로 인해 변화하는 조건에 대한 적응성이 요구되는 역동적인 고속 작업에 적합합니다. 반면 절삭유는 뉴턴의 프로파일을 유지하여 다양한 전단 조건에서 안정적인 점도를 제공하므로 정상 상태 공정이나 미세 정삭 작업에 유리합니다.
MWF의 마찰 성능은 동일한 키넥서스 플랫폼에 장착된 트라이보 셀을 사용하여 평가했습니다. 그 결과 절삭유는 혼합 및 풀필름 조건, 특히 고온에서 윤활 성능이 향상되는 것으로 나타났습니다. 그러나 수성 유체는 더 넓은 범위의 속도와 접촉 압력에서 더 안정적인 마찰 특성을 보여 다양한 가공 설정에서 다용도로 사용할 수 있음을 보여주었습니다.
마찰 계수(COF)를 측정한 결과 절삭유는 고온, 고부하 조건에서 더 큰 COF 감소를 보인 반면 수성 절삭유는 보다 일관된 COF를 유지하여 다양한 가공 환경에서도 안정적인 성능을 제공한다는 추가적인 통찰력을 얻을 수 있었습니다.
MWF의 열 거동은 여러 가지 NETZSCH 기기를 사용하여 분석했습니다.
연구원들은 DSC 204 F1 Phoenix® 를 사용하여 수성 유체에서 0°C 전후의 뚜렷한 고체-액체 변화를 포함하여 특정 열 용량과 상 전이를 확인했습니다.
이는 특히 저온 저장 또는 냉동 가공과 관련된 응용 분야와 관련이 있습니다.
TG 209 F1 Libra® 열 중량 분석기는 절삭유가 수성 제형보다 열 분해에 더 잘 견디며 고온에서 분해되어 긴 가공 사이클이나 고온 영역에서 유리하다는 것을 확인했습니다.
마지막으로 열 확산도 및 열 전도도를 LFA 467 HyperFlash® 로 측정한 결과, 수성 MWF가 두 측정 항목 모두에서 절삭유보다 우수한 것으로 나타났습니다. 공정 온도 제어를 유지하고 공구 및 부품의 열 관련 손상을 방지하려면 이러한 우수한 열 전달 능력이 필요합니다.
기관 간 협업
이 연구는 NETZSCH-Gerätebau GmbH와 하노버 라이프니츠 대학교 간의 긴밀한 협력의 결과입니다.
NETZSCH 의 공동 저자들은 열 분석 및 유변학적 특성 분석에 대한 기술적 전문 지식을 제공하여 강력한 방법론과 데이터 해석 프레임워크의 개발을 지원했습니다. 학술 연구와 산업 기기 간의 시너지 효과로 금속 가공을 위한 냉각수 특성과 윤활 전략을 포괄적으로 비교할 수 있었습니다.
이 연구는 가공용 유체 선택, 절삭유 개발 또는 절삭 공정 시뮬레이션에 관련된 전문가에게 유용한 데이터 세트와 방법론 참조를 제공합니다.
전체 방법, 데이터 및 결과를 살펴보려면 오픈 액세스를 통해 제공되는 전체 기사를 참조하시기 바랍니다:
테크 토크 - 재료 및 배터리 테스트의 획기적인 혁신
새로운 DSC 기능, 지능형 소프트웨어, 유변학, 화재 테스트 및 반응 열량 측정으로 쉽게 이루어지는 열 분석, 4명의 전문가가 제공하는 인사이트가 가득한 30분간의 테크 토크(NETZSCH )에 참여하세요.
유명한 소프트웨어 부서 책임자인 마이클 뮐러( NETZSCH 분석 및 테스트)가 이 행사의 사회를 맡아 역동적이고 통찰력 있는 경험의 장을 마련할 것입니다.
- 2025년 12월 10일 수요일 라이브 온라인 세션
- 오전 9시와 오후 4시(CET - 중부유럽표준시)에 진행되는 세션
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