Studi membandingkan metode pelumasan untuk mesin 6061T6 Aluminium

Di bengkel mesin presisi, di mana alat berputar berkecepatan tinggi secara kekerasan gesekan terhadap bahan paduan aluminium di tengah-tengah percikan terbang, insinyur menghadapi dilema kritis:memilih metode pelumasan yang optimal yang memastikan permukaan yang lebih baik, memperpanjang umur alat, menjaga tanggung jawab lingkungan, dan memberikan efisiensi biaya.semi kering (jumlah pelumasan minimum - MQL), dan kondisi pemesinan basah untuk mengungkapkan dampak masing-masing pada kekasaran permukaan, keausan alat, dan pembentukan chip.

Tim peneliti melakukan percobaan memutar presisi dengan menggunakan mesin bubut dari Darbert Machinery yang dilengkapi dengan alat pemotong khusus yang menampilkan sisipan berlapis TiB2 PVD (sudut hidung 80 °,11° sudut relief)Parameter eksperimen termasuk:

• Kecepatan pemotongan:790,40-661,54 m/menit
• Tingkat pakan:0.0508-0.2845 mm/rev
• Kedalaman pemotongan:1 mm
• Kondisi pelumasan:Kering, semi-kering (MQL pada 3.06, 1.75, dan aliran 0,6 ml/menit), dan basah

Komposisi kimia paduan aluminium 6061-T6 ditunjukkan dalam Tabel 1:

Pengaturan eksperimental menggabungkan sistem MQL canggih yang menampilkan nozzle SB202010 yang mengatomikan udara (System Tecnolub Inc.) dengan diameter lubang 0,25 mm.Simulasi dinamika fluida komputasi (CFD) menggunakan FINE/Open 2.11.1 perangkat lunak dioptimalkan pola semprot, pemodelan aliran udara fase tunggal melalui sekitar 1 juta elemen terbatas.

Pada kecepatan pemotongan 207 m/menit, pengukuran kasar permukaan menunjukkan:

• Kondisi basah menghasilkan kasar yang lebih tinggi dari MQL dan pengolahan kering pada tingkat input rendah (0,05-0,10 mm/rev)
• Roughness MQL melampaui pengolahan kering pada kecepatan input di atas 0,10 mm/rev
• Microkut 400 pelumas secara konsisten memberikan permukaan yang lebih baik dibandingkan dengan Mecagreen 550
• Perhitungan kasaritas teoritis (Rath = 0,0321 × f2/re) meremehkan nilai aktual pada feed rendah tetapi meremehkan pada feed tinggi

Setelah 40 menit pemesinan terus menerus:

• Kondisi kering dan MQL (3,06 ml/menit) menunjukkan keausan ujung alat yang tidak signifikan
• Pengolahan basah menunjukkan degradasi ujung alat yang terukur
• Tingkat aliran MQL yang lebih rendah (0,6 ml/menit) pemakaian yang dipercepat dengan Mecagreen 550
• Microkut 400 menunjukkan perlindungan haus yang lebih baik daripada Mecagreen 550 pada aliran yang setara

Analisis chip menghasilkan wawasan ini:

• Ketebalan chip berkurang dengan meningkatnya kecepatan pemotongan pada tingkat feed tinggi
• Koefisien penipisan chip (ketinggian pemotongan / ketebalan chip) berkurang dengan feed yang lebih tinggi
• Microkut 400 menghasilkan koefisien penipisan yang lebih tinggi daripada Mecagreen 550 pada aliran 3,06 ml/menit
• Analisis XRD menunjukkan peningkatan ukuran biji-bijian dengan tingkat pakan yang lebih tinggi, menunjukkan efek termal

Pengukuran lingkungan menunjukkan:

• Konsentrasi massa total mencapai puncak pada kecepatan pemotongan yang lebih rendah
• Pengolahan kering menghasilkan lebih sedikit aerosol daripada MQL dan kondisi basah
• Pengurangan segmentasi dalam keripik kering berkorelasi dengan emisi partikel yang lebih rendah

Studi yang komprehensif tentang pemesinan aluminium 6061-T6 menghasilkan temuan utama berikut:

1. Pelumasan basah umumnya menghasilkan permukaan yang lebih buruk, terutama pada tingkat input yang rendah
2. MQL dengan Microkut 400 menawarkan keseimbangan optimal antara kualitas permukaan dan perlindungan alat
3. Pengurangan konsumsi energi bervariasi secara signifikan dengan jenis pelumas dan aliran
4. Mesin kering menunjukkan keuntungan lingkungan melalui pengurangan emisi aerosol

Hasil ini menunjukkan bahwa sistem MQL yang menggunakan pelumas canggih seperti Microkut 400 mungkin merupakan solusi paling berkelanjutan untuk pemesinan aluminium,menggabungkan kinerja teknis dengan tanggung jawab lingkunganPenelitian masa depan harus menyelidiki formulasi pelumas yang dioptimalkan dan metode pengiriman untuk meningkatkan efisiensi pemesinan sambil meminimalkan konsumsi sumber daya.