The Impact of Biodegradable Cutting Fluid on the Tribological Properties of the Friction Pairs

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

Warianty tytułu

PL

Wpływ biodegradowalnej cieczy chłodząco-smarującej na właściwości tribologiczne badanych skojarzeń trących

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper discusses the results of wear tests performed with a T-01 M tribometer for a ball-on-disc configuration in sliding contact. The tests were carried out for HS6-5-2C steel discs with and without a TiAlN coating deposited by physical vapour deposition (PVD), which were in contact with 100Cr6 steel balls. The tests were conducted under dry friction conditions and under lubricated friction conditions with a cutting fluid containing zinc aspartate. The coating structure was observed using a JSM - 7100F Canning electron microscope. The surface texture of the discs and the balls was analysed before and after the tribological tests with a Talysurf CCI Lite optical measurement system. The cutting fluid used in the tests contributed to a reduction in the friction resistance and offered anti-corrosion protection.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych na testerze T-01 M pracującym w skojarzeniu trącym kula-tarcza w ruchu ślizgowym. Testy zrealizowano dla tarcz ze stali HS6-5-2C bez powłoki i z powłoką TiAlN naniesioną techniką fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD oraz kul ze stali 100Cr6. Badania wykonano w warunkach tarcia technicznie suchego i ze smarowaniem cieczą chłodząco-smarującą zawierającą dodatek uszlachetniający – asparginian cynku. Obserwacje struktury powłoki zrealizowano przy użyciu mikroskopu skaningowego SEM JSM - 7100F. Analizę struktury geometrycznej powierzchni tarcz oraz kul przed i po testach tribologicznych wykonano profilometrem optycznym Talysurf CCI Lite. Użyta do badań ciecz obróbkowa wpłynęła na zmniejszenie oporów ruchu oraz dodatkowo zapewniła ochronę antykorozyjną w czasie prowadzenia testów.

Słowa kluczowe

EN

tribotechnology; biodegradable cutting fluids; TiAlN coating; friction; wear

PL

tribotechnologia; biodegradowalne ciecze obróbkowe; powłoka TiAIN; tarcie; zużycie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 1
• Strony: 67--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Ozimina D.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

autor

Kowalczyk J.

autor

Madej M.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• 1. Kumar S.B., Padmanabhan G., Krishna V.P.: Experimental Investigations of Vegetable Oil Based Cutting Fluids with Extreme Pressure Additive in Machining of AISI 1040 Steel, Manufacturing Science and Technology, 3, 2015.
• 2. Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badań tribologicznych, ITeE, Radom 1997.
• 3. Ozimina D.: Przeciwzużyciowe warstwy wierzchnie w układach tribologicznych, M33, Wyd. PŚk, Kielce 2002.
• 4. Madej M.: Właściwości systemów tribologicznych z powłokami diamentopodobnymi, M46, Wyd. PŚk, Kielce 2013.
• 5. Adekunle A.S., Adebiyi K.A., Durowoju M.O.: Performance evaluation of groundnut oil and melon oil as cutting fluids in machining operation acta technica corviniensis, Acta Technica Corviniensis – Bulletin of Engineering, 8, 2015.
• 6. Shah M., Potdar V.V.: Study of the effect of Vegetable oil based cutting fluid on machining characteristics of AISI 316L Steel. Recent Trends in Mechanical Engineering, VVPIET, 2015.
• 7. Ozimina D., Kowalczyk J., Madej M., Nowakowski Ł., Kasińska J.: Zastosowanie biodegradowalnej cieczy chłodząco-smarującej w systemach tribotechnologicznych z powłokami diamentopodobymi, Mechanik, 8–9, 2015.
• 8. Kowalczyk J., Madej M., Ozimina D.: Zastosowanie biodegradowalnych cieczy obróbkowych w logistyce gospodarki odpadami, Logistyka, 4, 2015.
• 9. Jagadevan S., Jayamurthy M., Dobson P., Thompson I.P.: A novel hybrid nano zerovalent iron initiated oxidation – Biological degradation approach for remediation of recalcitrant waste metalworking fluids, Water Research., Tom 46, 7, 2012.
• 10. Ramezani M., Schmid S.R.: Bio-based lubricants for forming of magnesium, Journal of Manufacturing Processes, 19, 2015.
• 11. Cetin M.H., Ozcelik B., Kuram E., Demirbas E.: Evaluation of vegetable based cutting fluids with extreme pressure and cutting parameters in turning of AISI 304L by Taguchi method, Journal of Cleaner Production, 19, 2011.
• 12. Singha A., Philip D., Ramkumar J.: Quantifying green manufacturability of a unit production process using simulation, Procedia CIRP, 29, 2015.
• 13. Piekoszewski W.: Wpływ powłok na zmęczenie powierzchniowe smarowanych stalowych węzłów tarcia, ITeE, Radom 2011.
• 14. Adamczak S.: Pomiary geometryczne powierzchni. Zarysy kształtu, falistość i chropowatość, WNT, Warszawa 2008.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę