절삭유 절삭공구 마찰마모 시험기

CUTTING OIL 마찰마모윤활 시험기

1. TAPPING TORQUE TEST 방식

BRUKER사 모델 UMT-TL 적용

태핑 토크 테스트는 ;

실제 절단 프로세스와 관련된 몇 가지 중요 시험 방법 중 하나입니다. Tap(=탭)을 샘플에 미리 뚫은 구멍에 넣고 토크수치를 측정합니다. 결과는 테스트 유체, 공구 상태, 미리 뚫은 구멍의 크기와 마감 및 작업물 재료에 따라 달라집니다.

반복성이 좋은 테스트에 도달하기 위해서는 ASTM 표준시험법에 따라서 작업을 수행해야 합니다. 시험결과는 반복성이 있고, 탭 시험은 ‘검증’ 된 시험방식을 사용해야 합니다. 즉, 기준 샘플 태핑 작업유의 유체에서 탭을 테스트할 때 특정 오류 발생 범위 내에 속하는 탭만 선택하여 시험 할 수 있습니다. 그래야만 1~2% 정도로 작은 성능 차이를 측정할 수 있습니다. 테스트가 지루하고 비용이 많이 들지만 현재까지 절단 및 절삭 성능 시험용으로는 유일한 ASTM 시험 방법입니다.

시험 방법은 ;

태핑 토크 시험 방식으로 ASTM D5619 00(2011)1 및 ASTM D8288 19.2 시험 방법이 있고, M10 절단 기계가 작동하는 동안 탭이 너트 블랭크에 공급됩니다.

너트와 반대 방향으로 회전 빈 내부가 스레드 됩니다. 동시에, 측정 결과 토크 값이 측정 됩니다. 예를 들어 시험 데이터는 세 가지 금속 종류에 대한 토크 수치 프로파일을 시험 한 것을 보여줍니다.

큰 전단 차이를 나타내는 것을 보여주고, 모듈러스(80~26GPa) 및 경도 (브리넬 경도 95~167). 가장 일반적인 제조 응용 프로그램 여기서 1) 황동은 롤 스레딩에 사용되며

널링; 2) 항공기용 T6알루미늄 또는 해양 피팅; 3) 1215강 사용 로드 롤링 또는 배선용. 통계를 컴파일하려면 수집된 데이터의 일관성을 보장하고, 각 시험 소재는 5회 시험 반복되었습니다.

탭핑 토크 테스트 결과 토크 값은 5.4Nm에서 세 가지 유형의 나사산에 대해 9.48 Nm 로

부터 추론할 수 있다. 6061-T6 알루미늄은 가장 낮은 토크 값이고, 세 가지 합금으로 가공성이 가장 우수합니다. 반면에 1215강은 입증된 가장 높은 토크 값 50%로 인한 가공성 저하

더 높은 경도와 3배 더 높은 황동 또는 알루미늄보다 전단 계수. 전반적으로 탭핑 토크 테스트 장비는 BRUKER사의 모델 UMT TriboLab은 높은 시험결과 반복성을 입증했습니다. ASTM D5619 에 따라 시험한 결과 1% 미만의 분산으로 반복도 높은 시험결과 수용 기준을 완전히 준수합니다.


성과를 평가하는 것 외에도 이 연구에서 설명된 절단 탭은 유사한 테스트 접근 방식을 활용하여 성형 탭을 평가합니다. 그런 정확성으로 이 설정은 절삭공구 및 태핑 도구에 대한 넓은 스크리닝에 이상적이며, 윤활유/냉각 유체 및 가공 재료 스레딩 조건은 신속하게 수렴할 수 있도록 원활하게 변경하여 최고의 절삭 가공 조건을 향해 가장 일치하는 구성 요소를 잡아낼수 있고, 이로 인해 모델 UMT TriboLab은 모듈의 다양성, 윤활제 성능을 통해 쉽게 평가할 수 있습니다. 추가로 시험장치를 변경하여 4볼 시험을 통한 윤활유 그리스유의 내마모 극압 특성 평가와 태핑 절삭공구 팁의 코팅에 대한 밀착 접착 특성과 하드니스를 평가 할 수 있습니다.


결론 ;

Bruker의 UMT TriboLab 탭핑 토크 시험 장비는 유연하고 실용적입니다. 공구 재료의 태핑 토크 평가, 금속 가공 유체 및 공작물 재료 조합. 다양한 크기의 태핑 M2에서 M10에 이르는 도구 및 각각의 미리 뚫린 대응물은 절단 탭을 모두 평가하는 데 사용 및 탭 성능 효율성을 형성합니다.


 2. PIN & VEE TEST 방식

BRUKER사 모델 UMT-TL 혹은 PHOENIX사 모델 TE92 적용

V형 블록 테스트의 핀에서 테스트 유체 샘플에 잠긴 회전 핀의 양쪽에 하중이 적용된 한 쌍의 V자 모형 노치 턱에 하중이 가해집니다. 마모를 측정하기 위해 스커핑 실패를 생성하거나 정상 상태 하중에서 테스트를 점진적으로 증가하는 하중으로 적용하여 실행할 수 있습니다. 이 기계는 극압 첨가제를 평가하기 위해 순수한 오일(에멀젼이 아님)에 광범위하게 사용됩니다.

서로 다른 블록 및 핀 재료를 사용할 수 있으며, 이는 유사하게 오래된 4구식 포볼 시험기에서 사용할 수 있는 한정되고 제한된 재료 조합에 비해 다양한 소재를 적용할 수 있는 장점이 있습니다. 

사구식 4BALL 시험방식의 4개의 볼에 비해 또 다른 장점은 시편 구성이 PIN ON VEE의 4개의 라인(=선) 접촉을 생성하여 빠르게 넓어지므로 사구식 4볼시험의 볼들에서 생성된 것보다 압력이 훨씬 적어도 된다는 것입니다.

Pin 및 Vee 시험장치로 가장 성공적인 적용분야는  성형 및 절삭유를 평가하는 것 입니다.

논문을 찾아보면은, 절삭유 시험을 위한,   Tapping Toques 시험기, Pin and Vee 시험기가 없을 경우, 왕복형 점접촉 마찰마모시험, 회전식 핀-온-디스크 시험, 사구식 4BALL 시험기 등으로 절삭유의 마찰마모윤활 특성 시험을 한 경우도 있습니다.

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3. SINGLE CHIP TEST 방식

• 단일 칩 형성에 흡수되는 절삭 부하 및 에너지

• 절입량 및 칩 형상 평가

단일 칩 형성과 관련된 힘과 에너지를 조사하기 위해 많은 연구자들이 테스트를 수행 했습니다. 한 가지 접근 방식은 소형 샤르피 테스터와 유사한 시험방법을 적용하는 것 입니다. 상부 시편인 절삭공구 팁이 진자팔의 끝단에 장착되어 하부 시험 플레이트 모양 샘플에 진자운동으로 마찰운동을 시키고 마찰력을 측정하고, 시험 후 절삭공구 팁의 마모된 깊이와 모양을 조사하는 방법입니다.

 

플레이트 모양 시험 샘플을 하부의 가열된 수조에 운반하여 플랙셔(하부시험장치의 유연성 지지대) 위 하부 샘플 홀더에 장착하고 피에조 타입 마찰력 측정 변환기로 상부의 절삭공구 팁과 하부의 절삭유에 잠겨저 있는 플레이트 모양의 시험 샘플에 진자형으로 마찰운동을 시켜 마찰력을 측정 합니다. 진자가 흔들릴 때 도구는 플레이트 샘플에서 단일 칩을 절단합니다. 절삭력과 흡수 에너지를 측정하고 절삭 상태와 깊이, 칩의 형상을 평가합니다.

 

이러한 유형의 시험 구성의 장점은 상부 진자 끝단에 장착된 공구팁이 마찰운동을 일으키기전에 하부 수조의 가공 유체와 마찰 접촉하지 않고 시험 될 하부 샘플 자체가 예열될 수 있다는 것입니다. 이것은 유체 온도보다 상당히 높은 도구 온도를 허용하므로 슬러리를 사용한 테스트를 용이하게 합니다.  그리고,  상부 공구 팁의 가열 적용에 대한 연구가 필요 합니다.


4. Full-scale CNC machines-Dyanmaometer

( 절삭공구  동력계 )

많은 경우에 실제 크기의 CNC 기계는 드릴링, 태핑 및 가공 공정을 평가하는 데 사용됩니다. 단점은 대량의 공작물 재료 소비가 발생 합니다. 마찰력 토오크를 측정할 수 있도록 동력계로 계측될 수 있습니다.

작업자가 새로운 절삭력 공정을 개발하거나 기존 공정을 개선하고자 하는 경우 절삭력 측정이 가장 중요합니다. 키슬러 공구 동력계는 연구 및 기계 개발 모두에서 장비를 절삭 공정에 완벽하게 일치시키기 위한 중요한 데이터를 제공합니다. 이 데이터는 절삭력에 대한 공구의 영향에 대한 정보와 절삭 공정 자체에 대한 정보를 제공합니다.

 

여기에서 Kistler의 고정식 및 회전식 동력계가 필요합니다. 압전 센서는 가공 공정 중에 높은 정확도로 절삭력을 측정합니다. 작업자는 동력계에서 얻은 수치를 기반으로 최적의 도구, 클램핑 장치, 냉각 윤활제 및 절단 공정을 위한 재료를 평가하고 선택할 수 있습니다. 이러한 방식으로 데이터는 도구 및 절단 절삭 프로세스의 품질과 비용 효율성을 높이고 도구 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

 

또한 Kistler의 동력계를 사용하면 작업자가 원자재를 검사하고 최적화할 수 있습니다. 동력계는 재료의 특성에 대한 정보를 제공하여 절단 공정과 관련하여 평가할 수 있습니다. 데이터는 또한 개별 시뮬레이션 및 프로세스 모델을 확인하는 데 도움이 되거나 고유한 제품 기능을 설정하는 데 사용될 수 있습니다.

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베어링 시험기

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지난 30여년간 국내 Tribology(마찰/마모/연마/윤활), 스크래치 마이크로 물성 고온 경도계, 베어링시험기, 3차원표면 형상측정기 내외경 측정기, 열_분석기, 열경화 시험기 등을 국내에 공급해오면서 기술산업 발전에 조금이나마 노력하여 왔습니다. 미.일.유럽 소재, 유명 제조공급사인 BRUKER, PHOENIX TRIBOLOGY, KEP, SETARAM, SETSMARMT, INNOWEP, TABER, AMTEC, WALKWAY, ANFATEC, SHINTO-HEIDON, ENEOS MATERIALS, TRICO사의 최첨단 장비들을 국내에 소개 및 판매 기술 지원하여 왔으며, 또한 이기술을 바탕으로 일부 품목 제조를 통하여 국산화에도 노력하여 왔습니다.

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