BADANIA W SYSTEMACH MODELOWYCH I EKSPERYMENTALNYCH BIODEGRADOWALNYCH CIECZY CHŁODZĄCO-SMARUJĄCYCH DLA WYBRANYCH ELEMENTÓW TRĄCYCH Joanna Kowalczyk(1), Krystian Milewski(1), Monika Madej(1), Dariusz Ozimina(1), Łukasz Nowakowski(1) Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce WSTĘP Dążenie do uzyskania zadanego kształtu i dokładności wytwarzanych przedmiotów stawia obróbkę skrawaniem w czołówce procesów w przemyśle wytwórczym. Obróbce tej towarzyszy tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym. W wyniku czego powstaje energia, która przechodzi w ciepło. Powstałe ciepło może pogarszać jakość powierzchni obrabianego przedmiotu i skrócić żywotność narzędzia. Aby temu przeciwdziałać stosuję się ciecze chłodząco-smarujące. Powszechnie używane chłodziwa mają bardzo złożony, toksyczny skład, który powoduje niszczenie ekosystemu oraz poważne problemy zdrowotne. Dlatego najlepszym rozwiązaniem jest stosowanie biodegradowalnych cieczy chłodząco-smarujących i minimalnej ilości chłodziwa MQL. TESTER T- 01M Badania tribologiczne wykonano na testerze T-01M pracującym w skojarzeniu trącym kula-tarcza. Testy zrealizowano w warunkach tarcia technicznie suchego i ze smarowaniem cieczą chłodząco-smarującą zawierającą dodatek uszlachetniający – asparginian cynku dla tarcz wykonanych ze stali HS6-5-2C oraz kul ze stali 100Cr6. Wyniki badań przedstawiono na rys. 1 i 2. Rys. 1. Współczynniki tarcia badanych skojarzeń trących Rys. 2. Zużycia liniowe badanych skojarzeń trących T O K A R K A K O N W E N C J O N A L N A Toczenie przeprowadzono na sucho oraz z biodegradowalną cieczą chłodząco-smarującą. Użyto noży tokarskich wykonanych ze stali SW18, a materiałem obrabianym była stal 40H. Obserwacje powierzchni noży (rys. 3) oraz materiałów obrabianych (rys. 4) wykonano profilometrem optycznym Talysurf CCI Lite. a) a) b) b) Rys. 3. Topografia powierzchni noży tokarskich ze stali SW18 po toczeniu: a) „na sucho”, b) z cieczą chłodząco-smarującą Rys. 4. Topografia i profil powierzchni tarcz ze stali 40H po toczeniu: a) „na sucho”, b) z cieczą chłodząco-smarującą W N I O S K I Użyte do badań biodegradowalne chłodziwo przyczyniło się do znacznego zmniejszenia współczynnika tarcia z wartości 1,67 do 0,57 czyli o ok. 3 razy, a także zużycia liniowego z wartości 132,38 µm do 89 µm, to jest o ok. 1,5 raza w porównaniu do tarcia na sucho. Po toczeniu z zastosowaniem biodegradowalnej cieczy chłodząco-smarującej nowej generacji stwierdzono mniejsze zużycie powierzchni noża oraz lepszą jakość powierzchni elementu obrabianego. Dlatego też zastosowanie chłodziw jest jak najbardziej uzasadnione. Badana ciecz chłodząco-smarująca spełniła swoje funkcje eksploatacyjne, a mianowicie zapewniła smarowanie, wpłynęła na obniżenie oporów wynikających z tarcia, zmniejszyła zużycie narzędzi oraz poprawiła jakość obrabianych powierzchni.