Rendimiento tribológico de diferentes concentraciones de nanofluidos de Al2O3 en el fresado de lubricación de mínima cantidad

Resumen La lubricación de mínima cantidad con nanofluidos (NMQL) es una tecnología de procesamiento ecológica. El aceite de semillas de algodón es adecuado como aceite base debido a su excelente rendimiento de lubricación, baja temperatura de congelación y alta producción. Las nanopartículas de Al2O3 mejoran no solo la capacidad de transferencia de calor, sino también el rendimiento de lubricación. Las propiedades físicas y químicas del nanofluido cambian al adicionar nanopartículas de Al2O3. Sin embargo, los efectos de la concentración del nanofluido sobre el rendimiento de lubricación siguen siendo desconocidos. Además, los mecanismos de interacción entre las nanopartículas de Al2O3 y el aceite de semillas de algodón no están claros. En esta investigación, se prepara el nanofluido al añadir diferentes concentraciones de masa de nanopartículas de Al2O3 (0, 0.2%, 0.5%, 1%, 1.5% y 2% en peso) al aceite de semillas de algodón durante el fresado de lubricación de mínima cantidad (MQL) de acero 45. Las propiedades tribológicas del nanofluido con diferentes concentraciones en la interfaz herramienta/pieza de trabajo se estudian a través de parámetros de macro-evaluación (fuerza de fresado, energía específica) y parámetros de micro-evaluación (rugosidad superficial, micro morfología, ángulo de contacto). Los resultados muestran que la energía específica es mínima (114 J/mm³), y el valor de rugosidad es el más bajo (1.63 μm) cuando la concentración es del 0.5% en peso. Las superficies de la viruta y la pieza de trabajo son las más suaves, y el ángulo de contacto es el más bajo, lo que indica que las propiedades tribológicas son las mejores bajo el 0.5% en peso. Esta investigación investiga los mecanismos de acoplamiento de las nanopartículas de Al2O3 y el aceite base de semillas de algodón, y adquiere la concentración óptima de nanofluido de Al2O3 para obtener propiedades tribológicas satisfactorias.