مطالعه تاثیر نوع روانکار و جنس ابزار (چرخ سنگ) در عملکرد روان کاری کمینه در فرآیند سنگ زنی سرامیک های پیشرفته

سرامیک‌های پیشرفته دسته ای از مواد هستند که به دلیل دارا بودن خواصی از جمله پایداری در دماهای بالا، استحکام زیاد، مقاومت به سایش زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی در بسیاری از صنایع کاربرد پیدا کرده‌اند. فرآیند سنگ‌زنی از جمله مهمترین و متداول‌ترین روش‌های براده‌برداری و پرداخت سرامیک‌ها محسوب می‌شود. با این وجود قابلیت ضعیف ماشینکاری، عیوب سطحی زیاد در قطعه‌کار که به دلیل تردی سرامیک‌ها و نیروهای زیاد در سنگ‌زنی آن‌ها بوجود می‌آید، نرخ سایش زیاد چرخ سنگ الماس (ابزار)، هزینه‌های بالای ناشی از استفاده از سیال خنک‌کننده، زمان‌بر بودن فرآیند، راندمان پایین براده‌برداری (نرخ تولید پایین) از جمله مشکلات سنگ‌زنی سرامیکها می‌باشد. تکنیک جدید روانکاری کمینه از جمله روش‌هایی است که اخیراً در فرآیندهای ماشینکاری با هدف بهبود عملکرد روانکاری سیال، کاهش مصرف سیال و ترویج استفاده از سیالات کم خطر و حافظ محیط زیست معرفی شده است. در این پژوهش به جهت بررسی اثر تکنیک روانکاری کمینه بر قابلیت سنگ‌زنی سرامیک‌ها از این تکنیک در فرآیند سنگ‌زنی سرامیک‌ زیرکونیا استفاده شده است. همچنین از آنجایی که نوع روانکار و جنس چرخ سنگ می‌تواند بر عملکرد روانکاری کمینه در این فرآیند تاثیرگذار باشد، از‌این‌رو نوع روانکار و جنس چرخ سنگ الماس به عنوان متغیر در آزمایش‌ها استفاده شده است. نیروهای سنگ‌زنی، زبری سطح و بافت سطح سنگ زده شده در این فرآیند مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که در شرایط روانکاری کمینه، انتخاب مناسب نوع روانکار و جنس ابزار می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای بر قابلیت سنگ‌زنی سرامیک‌ زیرکونیا تاثیرگذار باشد.

Study of the effect of lubricant type and tool (grinding wheel) material on the performance of minimum quantity lubrication in grinding of advanced ceramics

Advanced ceramics are a group of materials that have been used in many industries due to their properties such as high temperature stability, high strength, high abrasion resistance and high corrosion resistance. Grinding process is one of the most important and most commonly used techniques for machining and polishing of ceramics. However, poor grindability, high surface defects in the workpiece due to the brittleness of ceramics and the high grinding forces, high wear rate of diamond wheel (tool), high costs due to the use of cutting fluid, low cutting productivity (low production rate), are of the problems of ceramics grinding. The minimum quantity lubrication (MQL) new technique is one of the methods recently introduced in machining processes aimed at improving lubrication performance of cutting fluids, reducing fluid consumption and promoting the use of lowhazard and environmentally friendly fluids. In this study, the minimum quantity lubrication technique was used in the grinding process of zirconia ceramic in order to investigate its effects on the grindability of ceramics. Also, since the type of lubricant and grinding wheel can affect the performance of minimum quantity lubrication in this process, the type of lubricant and diamond wheel were used as variables in the experiments. The grinding forces, surface roughness and surface texture of the grinded samples have been evaluated. The results show that under the minimum quantity lubrication conditions, applying the appropriate type of lubricant and grinding wheel can significantly affect the grindability of zirconia ceramic.