مطالعه تأثير عملكرد روانكاري كمينه و نوع روانكار در فرآيند فرزكاري فولاد زنگ نزن EN 1.4903

در فرآيندهاي ماشينكاري به منظور كاهش اصطكاك تماس ابزار و قطعه‌كار، كاهش حرارت ماشينكاري و بهبود كيفيت سطح قطعه‌كار معمولاً از سيالات خنك‌كننده/روانكار استفاده مي‌شود. با اين وجود در سال‌هاي اخير به منظور محافظت از سلامت انسان و محيط زيست، قوانين متعددي وضع شده و مصرف‌كنندگان را ملزم به كاهش مصرف سيالات برش و گسترش استفاده از سيالات كم خطر و تجديدپذير نموده است. به همين منظور اخيراً تكنيك جديد روانكاري كمينه براي فرآيندهاي ماشينكاري توسعه پيدا كرده است. روغن‌هاي گياهي از جمله روغن‌هاي پايه زيستي محسوب مي‌شوند و به دليل بي‌خطر بودن شيميايي و تجديدپذيري، از ظرفيت قابل ملاحظه‌اي در زمينه استفاده در روانكاري كمينه برخوردار هستند. فولادهاي زنگ نزن جزء دسته مواد سخت ماشينكاري شونده محسوب مي‌شوند و از اين‌رو بهبود قابليت ماشينكاري آن‌ها همواره در تحقيقات مطرح بوده است. در اين پژوهش اثر روانكاري كمينه و نوع روانكار در فرآيند فرزكاري فولاد زنگ‌نزن مارتنزيتي 1.4903 EN بررسي شده است. براي اين منظور از يك نوع روغن گياهي دانه كنجد در دو حالت بدون افزودني (خالص) و با افزودني آنتي‌اكسيدان و يك نوع روغن معدني برش استفاده شده است و نيروهاي فرزكاري، زبري سطح و بافت سطح ماشينكاري شده نمونه‌ها مورد ارزيابي قرار گرفته‌اند. همچنين به منظور مقايسه، آزمايش‌ها در دو شرايط ماشينكاري خشك و تر نيز انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه روش روانكاري كمينه در مقايسه با روش‌هاي متداول، با كاهش نيروها و بهبود كيفيت سطح، قابليت ماشينكاري فولاد زنگ نزن را ارتقاء مي‌بخشد. همچنين نوع روغن مصرفي تأثير قابل ملاحظه‌اي بر خروجي‌هاي فرآيند دارد.

Cooling/lubricant fluids are typically used in machining processes to reduce the tool-workpiece friction, decrease machining heat and improve surface quality. In recent years, however, several laws have been used in place to protect human health and environment, requiring industry to reduce coolants consumption and expand the use of low-risk and renewable ones. For this reason, a recent new lubrication technique called minimum quantity lubrication (MQL) has been developed for the machining processes. Vegetable oils are kinds of bio-based lubricants and have a significant capacity to be used in MQL due to their environmentally friendly and renewable properties. Stainless steels are considered to be difficult to machining materials and hence their machinability improvement has always been the subject of research. In this investigation, the effects of MQL and type of lubricant in the milling process of martensitic stainless steel EN 1.4903 have been studied. For this purpose, one type of vegetable oil derived from sesame seeds in two conditions including non-additive (pure) and with antioxidant additives, as well as one type of mineral oil have been applied in the experiments. Then, milling force, surface roughness and surface texture have been evaluated. Also, in order to compare the results with other lubrication methods, the tests have been performed under dry and wet conditions. The results show that the MQL compared to the conventional lubrication methods increases the machinability of stainless steel by reducing forces and improving surface quality. Moreover, the type of oil applied has a great influence on the process outputs.