16.09.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
Perspective termice, reologice și tribologice asupra fluidelor de tăiere cu ajutorul instrumentelor de analiză NETZSCH
Fie că este vorba despre industria auto, construcția de aeronave sau fabricarea de piese de mașini de precizie, fluidele de tăiere au jucat întotdeauna un rol esențial în prevenirea daunelor provocate de căldură și în asigurarea bunei desfășurări a proceselor de fabricație complexe. Performanța termică, reologică și tribologică a fluidelor de tăiere este esențială pentru optimizarea stabilității și productivității proceselor. Aflați aici cum vă pot ajuta instrumentele NETZSCH.
În prezent, fluidele pentru prelucrarea metalelor (MWF) sunt esențiale pentru operațiunile moderne de prelucrare. Acestea prelungesc durata de viață a sculelor, îmbunătățesc finisarea suprafețelor, sporesc eficiența proceselor și facilitează gestionarea termică eficientă.
Pe măsură ce procesele de fabricație devin mai exigente, în special în medii de mare viteză și precizie, înțelegerea performanței termice, reologice și tribologice a fluidelor de tăiere este esențială pentru optimizarea stabilității și productivității proceselor.
Un studiu recent, publicat în revista Lubricants (MDPI), oferă o evaluare comparativă a uleiurilor de tăiere și a MWF-urilor pe bază de apă în condiții de prelucrare simulate. Studiul a urmărit să ofere informații utile cu privire la formularea fluidelor, performanța de lubrifiere și disiparea căldurii în timpul aplicațiilor de tăiere a metalelor.
Caracterizare multiparametrică cu NETZSCH Soluții de analiză termică și reologie
Studiul a implicat douăsprezece fluide de prelucrare a metalelor relevante din punct de vedere comercial, evaluate cu ajutorul instrumentelor de înaltă precizie de NETZSCH-Gerätebau GmbH.
Aceste teste au fost concepute pentru a simula cu exactitate solicitările întâlnite în mod obișnuit în operațiunile de prelucrare din lumea reală - cum ar fi forfecarea, presiunea de contact și încărcarea termică - permițând astfel o evaluare completă a caracteristicilor fiecărui fluid.
Măsurătorile reologice au fost efectuate cu reometrul rotaționalNETZSCH Kinexus Pro+.
Rezultatele au arătat un contrast clar: Fluidele de tăiere pe bază de apă au prezentat un comportament de subțiere prin forfecare; cu o vâscozitate în scădere pe măsură ce rata de forfecare crește. Aceste caracteristici le fac potrivite pentru operațiuni dinamice, de mare viteză, în care este necesară adaptabilitatea la condițiile în schimbare. În schimb, uleiurile de tăiere au păstrat un profil mai newtonian, oferind o vâscozitate stabilă în condiții de forfecare variabile, ceea ce este avantajos în procesele în regim staționar sau în aplicațiile de finisare fină.
Performanța tribologică a MWF-urilor a fost evaluată cu ajutorul unei celule tribo montate pe aceeași platformă Kinexus. Constatările au demonstrat că uleiurile de tăiere au prezentat performanțe de lubrifiere îmbunătățite în condiții mixte și de peliculă completă, în special la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, fluidele pe bază de apă au demonstrat caracteristici de frecare mai stabile într-o gamă mai largă de viteze și presiuni de contact, indicând versatilitatea lor în configurații de prelucrare variabile.
Măsurarea coeficientului de frecare (COF) a oferit informații suplimentare: uleiurile de tăiere au arătat o reducere mai mare a COF în condiții de temperatură ridicată și sarcină mare, în timp ce lichidele de răcire pe bază de apă au menținut un COF mai consistent, sugerând o performanță fiabilă în diverse medii de prelucrare.
Comportamentul termic al MWF-urilor a fost analizat utilizând mai multe instrumente NETZSCH.
Utilizând DSC 204 F1 Phoenix® , cercetătorii au identificat capacitățile termice specifice și tranzițiile de fază, inclusiv o schimbare distinctă de la solid la lichid în jurul valorii de 0°C în fluidele pe bază de apă.
Acest lucru este deosebit de relevant în aplicațiile care implică stocarea la temperaturi scăzute sau crio-usinarea.
Analizorul termogravimetric TG 209 F1 Libra® a confirmat că uleiurile de tăiere rezistă mai bine degradării termice decât formulările pe bază de apă, descompunându-se la temperaturi mai ridicate - un avantaj în ciclurile lungi de prelucrare sau în zonele cu temperaturi ridicate.
În cele din urmă, difuzivitatea termică și conductivitatea termică au fost măsurate cu ajutorul analizorului LFA 467 HyperFlash®, arătând că MWF-urile pe bază de apă depășesc uleiurile de tăiere în ambele parametri. Menținerea controlului temperaturii procesului și evitarea deteriorării sculelor și pieselor cauzate de căldură necesită această capacitate superioară de transfer termic.
Colaborarea între instituții
Studiul a fost rezultatul unei colaborări strânse între NETZSCH-Gerätebau GmbH și Universitatea Leibniz din Hanovra.
Coautorii de la NETZSCH au contribuit cu expertiză tehnică în analiza termică și caracterizarea reologică, sprijinind dezvoltarea unei metodologii robuste și a unui cadru de interpretare a datelor. Sinergia dintre cercetarea academică și instrumentația industrială a facilitat o comparație cuprinzătoare a proprietăților lichidului de răcire și a strategiilor de lubrifiere pentru prelucrarea metalelor.
Acest studiu oferă un set valoros de date și o referință metodologică pentru profesioniștii implicați în selectarea fluidelor pentru prelucrare, dezvoltarea lichidelor de răcire sau simularea proceselor de tăiere.
Pentru a explora metodele, datele și rezultatele complete, vă rugăm să consultați articolul complet, care este disponibil prin acces liber:
TECH TALK - Inovații revoluționare în testarea materialelor și a bateriilor
Participați la NETZSCH TECH TALK - 30 de minute, pline de informații: analiza termică facilitată de noile funcții DSC, software inteligent, reologie, teste la foc și calorimetrie de reacție prezentate de cei patru experți ai noștri.
Michael Müller, renumitul nostru șef al departamentului de software de la NETZSCH Analyzing & Testing, va modera evenimentul și va pregăti terenul pentru o experiență dinamică și pătrunzătoare.
- Sesiune online live miercuri, 10 decembrie 2025
- Sesiuni la 9:00 a.m. și 4:00 p.m. (CET - ora Europei Centrale)
Conectați-vă pentru a obține cele mai recente actualizări în doar o jumătate de oră!
