エマルジョンベースのナノ切削液の特性

エマルジョンベースの切削油は、水と切削油の混合物で、優れた冷却および潤滑特性を提供します。 ナノ粒子（ナノグラファイト、ナノホウ酸、ナノモリブデンジスルフィドなど）をエマルジョン切削液に添加すると、熱伝導率と抗摩耗能力が大幅に向上します。 ナノ粒子の独自の特性、特にその高い表面積と卓越した物理的および化学的安定性は、冷却効率、潤滑性能、酸化抵抗を向上させます。

ナノ切削液の製造は困難なプロセスであり、ナノ粒子を基液内に均一に分散させ、安定した懸濁状態を維持する必要があります。研究により、ナノ粒子を0.3%の重量比で組み込むことで安定したナノ切削液が成功裏に調製され、旋削作業において有望な結果が得られました。

金属加工におけるエマルジョンベースのナノ切削液の応用

切削温度の制御は、金属加工における工具寿命とワークピースの品質にとって重要です。従来のドライカッティングでは、冷却材として空気が使用されますが、その低い熱伝導率は切削ゾーンで発生する高温を低下させるには不十分です。これにより、過度の工具摩耗、微細亀裂、粗い表面仕上げが発生する可能性があります。湿式切削はより良い冷却を提供しますが、大量の切削液を必要とし、環境やコストの課題を引き起こします。

ナノエマルジョン切削油は、特に最小量潤滑（MQL）システムで使用される場合、革命的な解決策を提供します。 MQLは、従来の湿式加工と比較して、切削液の体積の約3分の1から4分の1のごく一部しか使用しません。 これにより、コストが大幅に削減され、廃棄物処理の環境への影響が最小限に抑え ナノエマルジョン切削液は、工具とワークピースのインターフェースで保護的な潤滑フィルムを形成し、切削力と温度を効果的に低下させるとともに、加工効率と表面仕上げを向上させます。

実験結果と利点分析

研究によると、ナノエマルジョン切削液は、いくつかの重要な分野でドライカッティングや従来のエマルジョン液よりも優れています。ナノ粒子の高い熱伝導率が切削ゾーンから熱を迅速に放散し、工具とワークピースの界面温度を効果的に低下させます。 工具の摩耗の軽減: ナノ粒子は加工中に微細な保護層を形成し、摩擦と摩耗を最小限に抑え、工具の寿命を延ばします。 改善された表面粗さ：ナノ切削液は加工プロセスを安定させ、振動を減少させることで、優れた表面仕上げを実現します。 切削力の低減：潤滑特性の向上により、切削プロセスがスムーズになり、エネルギー消費が削減されます。

加工性能の向上に加えて、ナノエマルジョン切削液は、環境的および経済的な利点を提供します。従来の切削液は微生物汚染に対して脆弱であり、これがメンテナンスコストの増加やオペレーターへの健康リスクを引き起こします。ナノエマルジョン切削液をMQLシステムに適用することで、液体の消費と廃棄物の排出が大幅に削減され、現在の環境規制や持続可能性目標に合

エマルジョンベースのナノ切削液の導入は、金属加工業界に新たな可能性を開きました。切削温度の低減、工具摩耗の最小化、ワークピースの表面品質の向上、環境への影響の軽減における優れた性能は、高効率な加工と持続可能性を実現するためのウィンウィン戦略を支持しています。技術が進歩し続ける中で、ナノ切削液は多様な分野でより大きな価値を示すことが期待されています。