16.09.2025 by Dr. Chiara Baldini, Aileen Sammler
Термические, реологические и трибологические исследования смазочно-охлаждающих жидкостей с помощью аналитических приборов NETZSCH
Будь то автомобильная промышленность, самолетостроение или производство прецизионных деталей машин, смазочно-охлаждающие жидкости всегда играли ключевую роль в предотвращении тепловых повреждений и обеспечении бесперебойной работы сложных производственных процессов. Термические, реологические и трибологические характеристики смазочно-охлаждающих жидкостей необходимы для оптимизации стабильности и производительности процесса. Узнайте здесь, чем могут помочь приборы NETZSCH.
Сегодня жидкости для металлообработки (ЖМО) являются неотъемлемой частью современных операций обработки. Они продлевают срок службы инструмента, улучшают качество обработки поверхности, повышают эффективность процесса и способствуют эффективному терморегулированию.
Поскольку производственные процессы становятся все более требовательными, особенно в высокоскоростных и прецизионных средах, понимание тепловых, реологических и трибологических характеристик смазочно-охлаждающих жидкостей необходимо для оптимизации стабильности и производительности процесса.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Lubricants (MDPI), дана сравнительная оценка смазочно-охлаждающих жидкостей и MWF на водной основе в смоделированных условиях обработки. Цель исследования - дать практическое представление о рецептуре жидкостей, эффективности смазывания и отводе тепла при обработке металлов резанием.
Многопараметрическая характеризация с помощью решений NETZSCH для термического анализа и реологии
В исследовании приняли участие двенадцать коммерчески значимых жидкостей для металлообработки, которые оценивались с помощью высокоточных приборов компании NETZSCH-Gerätebau GmbH.
Эти испытания были разработаны для точного моделирования напряжений, обычно возникающих при реальных операциях механической обработки, таких как сдвиг, контактное давление и тепловая нагрузка, что позволило тщательно оценить характеристики каждой жидкости.
Реологические измерения проводились с помощью ротационного реометраNETZSCH Kinexus Pro+.
Результаты показали явный контраст: Жидкости для резки на водной основе демонстрировали поведение, способствующее сдвиговому истончению; при этом вязкость уменьшалась по мере увеличения скорости сдвига. Эти характеристики делают их хорошо подходящими для динамичных, высокоскоростных операций, где требуется адаптация к изменяющимся условиям. В отличие от них, смазочно-охлаждающие жидкости сохраняют более ньютоновский профиль, обеспечивая стабильную вязкость при изменяющихся условиях сдвига, что является преимуществом для стабильных процессов или тонкой финишной обработки.
Трибологические характеристики MWF были оценены с помощью трибоэлемента, установленного на той же платформе Kinexus. Результаты показали, что смазочные масла обладают улучшенными смазочными характеристиками в условиях смешанной и полной пленки, особенно при повышенных температурах. Однако жидкости на водной основе продемонстрировали более стабильные фрикционные характеристики в более широком диапазоне скоростей и контактных давлений, что свидетельствует об их универсальности в переменных режимах обработки.
Измерение коэффициента трения (COF) позволило получить дополнительные сведения: смазочно-охлаждающие жидкости показали большее снижение COF в условиях высоких температур и нагрузок, в то время как СОЖ на водной основе сохранили более стабильный COF, что свидетельствует об их надежной работе в различных условиях обработки.
Термическое поведение MWFs анализировалось с помощью нескольких приборов NETZSCH.
С помощью прибора DSC 204 F1 Phoenix® исследователи определили удельную теплоемкость и фазовые переходы, включая отчетливый переход твердого тела в жидкость около 0°C в жидкостях на водной основе.
Это особенно актуально для применений, связанных с хранением при низких температурах или криообработкой.
Термогравиметрический анализатор TG 209 F1 Libra® подтвердил, что смазочно-охлаждающие жидкости лучше противостоят термической деструкции, чем составы на водной основе, разлагаясь при более высоких температурах, что является преимуществом при длительных циклах обработки или в зонах повышенного нагрева.
Наконец, с помощью анализатора LFA 467 HyperFlash® были измерены теплопроводность и температуропроводность, показавшие, что MWF на водной основе превосходят смазочно-охлаждающие жидкости по обоим показателям. Для поддержания температурного режима процесса и предотвращения тепловых повреждений инструментов и деталей необходима эта превосходная способность к теплопередаче.
Сотрудничество между учреждениями
Исследование стало результатом тесного сотрудничества между NETZSCH-Gerätebau GmbH и Лейбницким университетом Ганновера.
Соавторы из NETZSCH внесли свой технический опыт в области термического анализа и реологических характеристик, поддержав разработку надежной методологии и системы интерпретации данных. Синергия между академическими исследованиями и промышленным оборудованием способствовала всестороннему сравнению свойств СОЖ и стратегий смазки для металлообработки.
Это исследование представляет собой ценный набор данных и методологический справочник для специалистов, занимающихся выбором жидкости для обработки, разработкой СОЖ или моделированием процессов резания.
Для ознакомления с полными методами, данными и результатами, пожалуйста, обратитесь к полной версии статьи, которая находится в открытом доступе:
TECH TALK - Прорывные инновации в области испытаний материалов и аккумуляторов
Присоединяйтесь к нашей NETZSCH TECH TALK - 30 минут, наполненные глубоким содержанием: термический анализ, упрощенный благодаря новым функциям ДСК, интеллектуальное программное обеспечение, реология, огневые испытания и реакционная калориметрия, представленные нашими четырьмя экспертами.
Михаэль Мюллер, наш знаменитый руководитель отдела программного обеспечения NETZSCH Analyzing & Testing, будет вести мероприятие и создаст условия для динамичного и содержательного общения.
- Прямая онлайн-сессия в среду, 10 декабря 2025 года
- Сессии в 9:00 и 16:00 (CET - центральное европейское время)
Настройтесь на прямой эфир, чтобы узнать последние новости всего за полчаса!
