Svarvning av EN 1.4301 under torra och minimalsmörjningsförhållanden : Exprimentell studie av strålförslitning och adhesiv frekvens

Hållbar tillverkning blir i allt högre grad en oundviklig fråga för tillverkningsföretagen. En utmaning är hög energianvändning vid bearbetning. Svarvning av austenitiskt rostfritt stål leder till hög energianvändning och höga skärkrafter. Skärkrafter och verktygsförslitningarna som uppstår vid svarvning reduceras med hjälp av konventionell skärvätska, skärvätskan medför hälsorisker för operatörerna och miljöpåverkan. Ett alternativ till konventionell skärvätska är minimalsmörjning, MQL, där små volymer av vegetabiliska oljor huvudsakligen används. Detta bidrar till minskad miljöpåverkan och reducerade hälsorisker för operatörerna samtidigt som verktygslivslängden ökar. Syftet med arbetet var att bidra till en mer hållbar tillverkning genom att förlänga livslängden på skärverktyg som används vid svarvning. Målet med arbetet var att experimentellt jämföra strålförslitning vid svarvning av EN 1.4301 under minimalsörjningsförhållanden och torra förhållanden. Svarvtesterna utfördes med tre olika skärhastigheter (200, 220, 240, 260 m/min) och två bearbetningsförhållanden, minimalsmörjning och torr bearbetning. Försöken utfördes med konstant matning och skärdjup. Det resulterade i totalt 14 försök för varje skärhastighet och förhållande. För att undersöka om den adhesiva frekvensen uppstod, spelades ljudvågorna i skärzonen in under försöken. Spindelns vridmoment uppmättes under försöken. I ett mikroskop analyserades skärens släppningssida, spånsida och strålförslitningsdjupet mättes. Efter de sista försöken mättes ytjämnheten på arbetsstyckena med en ytjämnhetsmätare. Resultaten visade att användning av minimalsmörjning vid svarvning inte hade någon inverkan på vridmomentet. Minimalsmörjning hade en positiv inverkan på den adhesiva frekvensen vid svarvning med låg skärhastighet. Vid hög skärhastighet hade minimalsmörjningen ingen inverkan på den adhesiva frekvensen. Svarvning med minimalsmörjning hade en positiv inverkan på strålförslitningsdjupet, vilket bidrar till ökad verktygslivslängd och bidrar till en mer hållbar tillverkning.