Fundamental characterization of cryogenic machining by applying solid lubricants : dissertation

angleški

doktorska dela

2022

Disertacije   integriteta površine   kriogeno odrezovanje   Odrezovanje   rezalna temperatura   trdna maziva   tribologija

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Kriogeno odrezovanje na osnovi kapljevitega ogljikovega dioksida (LCO2) predstavlja trajnostno in čisto obdelavo kovin in omogoča substitucijo konvencionalnim hladilno mazalnim sredstvom, katere so ponavadi emulzije vode in olja. LCO2 v odrezovalnih procesih predstavlja hladilni medij, ki mu dodajamo različna maziva za izboljšanje mazalnih lastnosti. Trdna maziva zmanjšujejo trenje tudi v za uporabo olj neprimernih pogojih. Zasnova implementacije trdnih maziv v LCO2 za doseganje hladilnih in mazalnih lastnosti tako predstavlja novost na področju kriogenega odrezovanja. V sklopu doktorske naloge je bil razvit enokanalni sistem za dovod mešanice LCO2 ter tekočega ali trdnega maziva. Izvedena je bila implementacija sistema za dovod mešanice skozi vreteno obdelovalnega stroja ter orodja direktno do rezalnega procesa. Z uporabo namensko razvitega tribometra so bile analizirane mazalne lastnosti različnih pristopov mazanja in hlajenja, vključujoč čisti LCO2 ter mešanice LCO2 ter tekočega ali trdnega maziva. Na procesih frezanja in vrtanja so bile določene osnovne karakteristike kriogenega odrezovanja na podlagi obstojnosti orodja, integritete obdelane površine, rezalnih sil ter rezalne temperature. Izdelani so bili napovedovalni modeli za optimizacijo kriogenega odrezovanja, kateri omogočajo trajnostno obdelavo preko zmanjšanja porabe hladilnega in mazalnega medija. Analiza obdelanih površin z elektronskim vrstičnim mikroskopom je dokazala smiselnost uporabe trdnih maziv iz vidika integritete obdelane površine ter končne čistosti izdelka.

15.05.2023