Zastosowanie biodegradowalnych cieczy obróbkowych w logistyce gospodarki odpadami

• Autorzy: Kowalczyk J. , Madej M. , Ozimina D.

Warianty tytułu

EN

Application of biodegradable cutting fluids in the logistics of waste management

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań biodegradowalnych cieczy obróbkowych jako substancji minimalizujących koszty gospodarki odpadami. Testy tribologiczne zrealizowano dla powłoki diamentopodobnych DLC typu a-C:H osadzanych na stali HS6-5-2 techniką chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomagana plazmą PACVD. Obserwacje struktury powłoki zrealizowano przy użyciu mikroskopu skaningowego SEM JSM - 7100F, a jej twardość zmierzono mikrotwardościomierzem Matsuzawa. Analizę struktury geometrycznej powierzchni powłok a-C:H przed i po testach tribologicznych wykonano profilometrem optycznym Talysurf CCI Lite. Badania tribologiczne przeprowadzono na testerach:T-01 M pracującym w skojarzeniu trącym kula-tarcza w ruchu ślizgowym oraz T-17 pracującym w skojarzeniu trącym trzpień-płytka w ruchu posuwisto-zwrotnym. Testy zrealizowano w warunkach tarcia technicznie suchego i ze smarowaniem cieczą chłodząco-smarującą zawierającą dodatek uszlachetniający – asparginian cynku. Badania wykazały, że ciecz obróbkowa wpłynęła na powstanie przeciwtarciowych warstw granicznych, które zabezpieczyły przed bezpośrednim kontaktem powierzchni współpracujących tarciowo. Wpłynęło to na zmniejszenie oporów ruchu oraz dodatkowo zapewniło ochronę antykorozyjną w czasie prowadzenia testów.

EN

This paper presents the results of studies biodegradable cutting fluids as active minimizing the costs of waste management. The tribological tests of a-C:H-type diamond-like carbon (DLC) coatings formed on HS65-2 steel by plasma-assisted chemical vapour deposition (PACVD). The coating structures were examined using a JSM-7100F SEM. The coating microhardness was measured with a Matsuzawa tester. The surface texture analysis was performed before and after the tribological tests with a Talysurf CCI Lite optical profiler. The tribological properties were investigated using a T-01 M tester with a ball sliding on a disc and a T-17 system with a pin on a reciprocating plate. The tests were carried out under dry friction conditions and lubricated friction conditions using a lubricant with zinc aspartate as a wear-inhibiting additive. The test results show that the layer formed at the interface prevented the moving surfaces from coming into direct contact, reduced their resistance to motion and provided anticorrosion protection.

Słowa kluczowe

PL

biodegradowalne ciecze chłodząco-smarujące; powłoki diamnetopodobne DLC; tarcie; zużycie

EN

biodegradable cutting fluids; diamond-like carbon coatings; friction; wear

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 7693--7701, CD2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Kowalczyk J.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn; 25-314 Kielce; al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7

autor

Madej M.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn; 25-314 Kielce; al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7.

autor

Ozimina D.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn; 25-314 Kielce; al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7.

Bibliografia

• 1. Adamczak S., E. Miko, Cus F., A model of surface roughness constitution in the metal cutting process applying tools with defined stereometry. Journal of Mechanical Engineering 2009, nr 55.
• 2. Adler D. P., Hii W. W.-S., Michalek D. J., Sutherland J. W., Examining the role of cutting fluids in machining and efforts to address associated environmental/health concerns. Machining Science and Technology: An International Journal 2007, nr 10/1.
• 3. Astakhov V. P., Xiao X., A methodology for practical cutting force evaluation based on the energy spent in the cutting system. Machining Science and Technology: An International Journal 2008, nr 12/3.
• 4. Bhushan B., Modern Tribology Handbook, Two Volume Set. CRC Press, Florida 2000.
• 5. Brinksmeier E., Garbrecht M., Heinzel C., Koch Th., Eckebrecht J., Current Approaches In Design and Supply of Metalworking Fluids. Tribology Transactions 2009, nr 52/5.
• 6. Burakowski T., Areologia. Podstawy teoretyczne. Wydawnictwo ITEe - PIB, Radom 2013.
• 7. Dixit U. S., Sarma D.K., Davim J.P., Environmentally Friendly Machining. Springer, Londyn 2012.
• 8. Donnet Ch., Erdemir A., Tribology of Diamond-Like Carbon Films. Fundamentals and Applications. Springer, New York 2008, nr 88.
• 9. Folea M., Roman A., Lupulescu N.B., An overview of DLC coatings on cutting tools performance. Academic Journal of Manufacturing Engineering 2010, nr 8/3.
• 10.MacAdam J., Ozgencil H., Autin O., Pidou M., Temple C., Parsons S, Jefferson B., Incorporating biodegradation and advanced oxidation processes in the treatment of spent metalworking fluids. Environmental Technology 2012, nr 33/24.
• 11.Madej M., Właściwości systemów tribologicznych z powłokami diamentopodobnymi. Wyd. Pol. Świętokrzyskiej, Kielce 2013.
• 12.Madej M., Marczewska-Boczkowska K., Ozimina D., Wpływ wolframu na odporność powłok diamentopodobnych stosowanych w przemyśle chemicznym. Przemysł Chemiczny 2014, nr 93.
• 13.Madej M., Ozimina D., Piwoński I., The influence of tribochemical reactions of antiwear additives on heterogeneous surface layers in boundary lubrication. Tribology Letters 2006, nr 22/2.
• 14.Michniewska K., Nowe trendy w logistyce: logistyka odzysku, a ekologistyka. Logistyka 2006, nr 1.
• 15.Ozimina D., Madej M., Kowalczyk J., Suchanek J., Taticek F., Kolariikova M., Zużycie powłok diamentopodobnych w zależności od kompozycji powłokowej i materiałów pary trącej. Tribologia 2012, nr 4.
• 16. Radziszewski L., Intrusive effect of a contact transducer on testing results. Metrology and Measurement Systems 2014, nr 11/1.
• 17. Sabagh A. M. Al, Maysour N. A., Nasser N. M., Sorour M. R., Some Cutting Oil Formulations Based on Local Prepared Emulsifiers Part I: Preparation of Some Emulsifiers Based on Local Raw Materials to Stabilize Cutting Oil Emulsions. Journal of Dispersion Science and Technology 2007, nr 27/2.