the ผลกระทบของความเร็วในการดึงต่อประสิทธิภาพทางไทรโบโลยีของสารหล่อลื่นในงานขึ้นรูปแผ่นโลหะ
คำสำคัญ:
การขึ้นรูปแผ่นโลหะ, สารหล่อลื่นสำหรับงานขึ้นรูปโลหะ, ความเร็วบทคัดย่อ
รายงานการวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับผลของการเปลี่ยนแปลงความเร็วในการขี้นรูปแผ่นโลหะต่อประสิทธิภาพทางไทรโบโลยีของสารหล่อลื่น โดยใช้การทดสอบทางไทรโบโลยีสำหรับงานขึ้นรูปแผ่นโลหะ (Strip Drawing Tribometer) และการตรวจสอบการสึกหรอ (Wear) ซึ่งแผ่นโลหะที่ใช้ในการศึกษานี้คือ เหล็ก JSH780R วัสดุแม่พิมพ์ที่ทดสอบคือ เหล็ก SKD11 โดยจะทำการกดวัสดุแม่พิมพ์บนแผ่นโลหะ โดยใช้แรงกดแม่พิมพ์ที่ 8000 N ซึ่งแรงที่ให้นั้นจะเป็นแรงทดสอบที่คงที่ในการกระทำต่อชิ้นงาน (static load test) โดยทำการทดสอบที่อุณหภูมิห้อง ภายใต้สารหล่อลื่น 3 ประเภทคือ (1) สารหล่อลื่นที่ผสมคลอรีน (2) สารน้ำมันหล่อลื่น และ (3) สารหล่อลื่นที่ไม่ผสมคลอรีน และดำเนินการทดสอบภายใต้การเคลื่อนที่ของแผ่นโลหะที่ 10 มม./นาที กับ 100 มม./นาที ซึ่งตัวชี้วัดประสิทธิภาพทางไทรโบโลยีจะสามารถวัดได้จาก ค่าสัมประสิทธิแรงเสียดทาน (Coefficient of Friction) และ การสึกหรอของแม่พิมพ์ (Die Wear) โดยจากผลการทดสอบสรุปได้ว่า สารหล่อลื่นที่มีส่วนประกอบหลักเป็นคลอรีนกับซัลเฟอร์ (สารหล่อลื่นที่ผสมคลอรีน) จะไม่ได้รับผลกระทบทางไทรโบโลยีจากการเพิ่มความเร็ว แต่สารหล่อลื่นที่มีส่วนประกอบหลักเป็นซัลเฟอร์อย่างเดียว (สารน้ำมันหล่อลื่น และ (3) สารหล่อลื่นที่ไม่ผสมคลอรีน) จะมีค่าเฉลี่ยสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและการสึกหรอลดลงเมื่อความเร็วสูงขึ้น
References
51385 DIN. Lubricants—Processing Fluids for Forming and Machining of Materials—Terms, Beuth-Verlag; 2013.
Bay N, Azushima A, Groche P, Ishibashi I, Merklein M, Morishita M, Nakamura T, Schmid S, Yoshida M. Environmentally Benign Tribo-systems for Metal Forming. Annals of the CIRP—Manufacturing Technologies. 2010; 59(2):760–780.
Schulz J, Brinksmeier E, Meyer D. On the Interactions of Additives in Metalworking Fluids with Metal Surfaces. Lubricants. 2013; 1(4):75-94.
Huesmann-Cordes A-G, Meyer D, Brinksmeier E, Schulz J . Influence of Additives in Metalworking Fluids on the Wear Resistance of Steels. Procedia CIRP, 2nd CIRP Conference on Surface Integrity (CSI), 108–113vol. 13; 2014.
Brinksmeier E, Meyer D, Huesmann-Cordes A-G, Herrmann C. Metalworking fluids—Mechanisms and performance. CIRP Annals. 2015; 64(2): 605-628.
Petrushina IM, Christensen E, Bergqvist RS, Møller PB, Bjerrum NJ, Høj J, Kaan G, Chorkendorff I. On the chemical nature of boundary lubrication of stainless steel by chlorine- and sulfur-containing EP-additives. Wear 246(1– 2):98-105; 2000.
Gao F, Kotvis PV, Tysoe WT. The surface and tribological chemistry of chlorine- and sulfur-containing lubricant additives. Tribol International. 2004; 37(2):87-92.
Furlong O, Gao F, Kotvis P, Tysoe WT. Understanding the tribological chemistry of chlorine-, sulfur- and phosphorus-containing additives. Tribol International. 2007; 40(5):699-708.
Muraki M, Tagawa K, Ide H, Nakamura T. Frictional Behaviour of Lubricants during Deep Drawing and Ironing Processes for Zinc-Coated Steel Sheets. Journal of Engineering Tribology. 1996; 210(3):189-197.
Bay N, Olsson DD, Andreasen JL. Lubricant test methods for sheet metal forming. Tribology International. 2008; 41(9- 10):844-853.
Kim H, Han S, Yan Q, Altan T. Evaluation of tool materials, coatings and lubricants in forming galvanized advanced high strength steels (AHSS). CIRP Annals. 2008; 57(1):299-304.
Hardell J, Kassfeldt E, Prakash B. Friction and wear behaviour of high strength boron steel at elevated temperatures of up to 800°C. Wear. 2008; 264(9-10):788-799.
Cora, Namiki K, Koç M. Wear performance assessment of alternative stamping die materials utilizing a novel test system. Wear. 2009; 267(5-8):1123-1129.
Monetti C, Ilo S, Lebersorger T. Characterization of lubricants for metal forming by means of an oscillating tribo-test-rig. Journal of Engineering Tribology. 2009; 223(5):817-826.
Nielsen PS, Friis KS, Bay N. Testing and modelling of new tribo-systems for industrial sheet forming of stainless steels. Journal of Engineering Tribology. 2011; 225(10):1036-1047.
Lai X, Xia Y, Wu X, Zhou Q. An experimental method for characterizing friction properties of sheet metal under high contact pressure. Wear. 2012; 289:82-94.
Baccouch Z, Mnif R, Elleuch R, Richard C. Analysis of friction, wear and oxidation behaviour of X40CrMoV5/Fe360B steel couple in an open-sliding contact. Journal of Engineering Tribology. 2014; 228(3):276-287.
