Introduksiyon

Ang mga modernong operasyon ng paggagantsilyo ng metal ay labis na umaasa sa mga lubrikante upang mabawasan ang kompresyon, maalis ang init, at tumagal ang mga kasangkapan. sa loob ng mga dekada, ang mineral na langis-based na mga likido ay nangibabaw sa pamilihan, ngunit ang kanilang mga disbentaha sa kapaligiran at kalusugan ay naging lalong mahirap na ipagwalang-bahala. Bio-based na mga administrative mula sa mga magagamit na mga mapagkukunang biyolohikal na fenderioid na feedgeiorates features na lumilitaw bilang isang maaari at hindi mature na alternatibo.Ang artikulong ito ay tumutuklas sa kanilang komposisyon, benepisyo, mga aplikasyong real-world sa metal na pag-wnchinninilaytip.

Ano ba ang Bio-based Lubricants?

Ang mga bio-based lubrict ay binuo mula sa mga renected feeds tulad ng mga langis na galing sa gulay (e.g., rapeseed, soybean, palm, casturn), mga taba ng hayop, o mga staster ng halaman-derived esters. di tulad ng kanilang mga petrolyo-based na katumbas, ang mga ito ay pangkalahatang nai-defined, may mababang instinentasyon, at nag-aalok ng mataas na lubricipalit ng mga stabilidad at ulture-ture.

Ang paggamit ng bio-based lubricts ay hindi bago; ang maagang machining fluids ay kadalasang kinuha mula sa mga taba ng hayop at langis ng gulay.Ang muling paglitaw ngayon ay naudyok ng mas mahigpit na mga regulasyong pangkapaligiran, mga tunguhing suspensiyonable ng korporasyon, at isang lumalagong pagkilala na ang mga reneableng mapagkukunan ay maaaring magtugma o lumampas sa pagsasagawa ng mga langis na mineral sa maraming aplikasyon.

Mga Pakinabang ng Biyeo-based Lubricants sa Metal Machining

Ang pag - i - witch sa bio-based lubricts ay nagbibigay ng di - mabilang na mga pakinabang sa ibayo ng pangkapaligiran, operasyonal, at ligtas na mga dimensiyon.

Mga Pakinabang sa Kapaligiran

Ang mga oil-based na mga likidong pamputol ay maaaring manatili sa lupa at tubig sa loob ng mga dekada, na nagpaparumi ng mga ekosistema at nangangailangan ng magastos na pagtatapon. Bukod dito, ang mga biodegrade na may madaling biodegrade ayon sa mga pamantayang tulad ng OECD 301B. Ito ay nagbabawas ng mahabang-term na pananagutan ng mga natapon at samplify na pangangasiwa ng basura.

Mga Pakinabang sa Kalusugan at Kaligtasan

Ang mga likidong pang-elemental (MWFs) ay kadalasang naglalaman ng mga biocide, mga indibidwal na pang-alis ng balat, mga isyung pang-ebolusyon, at iba pang mga panganib na pang-empleo. ang mga bio-based na mga lubrikante, lalo na ang mga gumagamit ng mga mataas-oleic na langis mula sa gulay, ay mayroong mas mababang voltilidad at nabawasang mid bolyum.Ang mga ito ay nag-alis din ng mga nakalalasong mga aditibong karaniwan sa mga komputasyon, na ginagawang mas ligtas para sa mga nagpapatakbo ng sahig.

Mga Pakinabang sa Pagganap

Ang mga molekulang ito ay may mahusay na mga katangiang padulasan dahil sa pagkakaroon ng mga long-chain fatty acid.

  • Ang Habang nabubuhay: Ang mas mababang kompleks na pag-uugnay ay nagpapabawas ng magaspang na kasuotan at thermal na karga sa mga sugat na panghiwa.
  • [Ismpropted verse: Ang mas mabuting pagpapadulas ay nagpapahintulot ng mas malinis na mga hiwa, binabawasan ang pangangailangan para sa pangalawang pagtatapos.
  • Ang kahusayan sa pag-eebolb: Bagaman hindi palaging nakahihigit sa mga water-based emulsion, maraming mga langis na bio-based ay may mataas na espesipikong kapasidad sa init at thermal conductivity, na tumutulong sa pag-alis ng init.

Halimbawa, natuklasan ng isang pag-aaral ng University of Michigan na ang soybean oil-based na mga likidong pamputol ay nabawasan ng 15–25% kung ihahambing sa mga langis na mineral sa pag-ikot ng mga operasyon sa tumigas na bakal.

Ang Pagpipigil at ang Pagpapayo sa Regulasyon

Ang mga pamahalaan sa buong mundo ay naghihigpit ng mga restriksiyon sa mga madaling sumingaw na organikong compound (VOCs) at mapanganib na mga polusyon sa hangin. Ang mga bio-based lubrict ay karaniwang naglalabas ng mas kaunting VOC at mas madaling itapon. Isa pa, gamit ang mga renected feeds na may mga prinsipyong pang-ekonomiya at maaaring makatulong sa mga tagagawa na magkamit ng mga serialization tulad ng ISO 14001 o duyan-to-cradle na mga kahilingan.

Mga Gamit sa mga Proseso ng Metal Machining

Ang mga bio-based na lubrikante ay matagumpay na nailalapat sa ibayo ng isang hanay ng mga operasyong metalworking. ang mga ito ay patuloy na lumalawak habang ang mga pormulador ay gumagawa ng mga produktong angkop para sa mga espesipikong proseso.

Pagliko at Pag - implekto

Sa pag-ikot at paggiling, dapat bawasan ng lubrikante ang pagkikiskisan sa pagitan ng chip at ng kasangkapang pang-akit na mukha habang pinalalamig ang sonang panghiwa.Ang mga langis na pangtuwid na nakabatay sa canola o mataas na-oleic sunflower oil ay mahusay na nagsasagawa sa mga aplikasyong ito, lalo na sa katamtamang bilis ng pag-tabas. Para sa mas mataas na bilis, mas pinipili ang tubig-miscibleng bio-based emulsionssiyon dahil pinagsasama nito ang pagpapalamig sa quad.

Pagbubutas at Pagpisa

Ang malalim na pagbubutas at pagtuktok ay lumilikha ng matinding init at nangangailangan ng mga lubrikante na may matinding depresure (EP) na pagsasagawa. Ang mga bio-based formulation na naglalaman ng sulfur-phosphorus additives ay maaaring matugunan ang mga kahilingang ito. Ang mga pagsubok sa larangan sa paggawa ng sasakyan ay nagpakita na ang mga gulay na oil-based na likido ay nagbabawas ng mga pangangailangan sa torque ng hanggang 30% kumpara sa mga produktong langis na mineral.

Paggiling

Ang mga likidong grinding ay dapat mag - flush ng swarf at palamigin ang workf upang maiwasan ang mga pinsala sa thermal. Ang mga bio-based water-missacible fluid ay nagkakaroon ng pagkakakapit dito dahil ang mga ito ay nagbibigay ng mahusay na pag-ihi at hindi nag-form ng madikit na mga tira. ang kanilang mababang hilig na foam ay lalo pang nagpapabuti sa prosesong katatagan.

Pag - aalis at Pagtabas ng Kanal

Ang mga high-stock-removal na operasyon na ito ay nangangailangan ng mataas na lubricity at proteksiyon ng EP. espesyalty bio-based oils na may sintetikong mga esters ay napatunayang epektibo, kadalasang nagpapalawig ng buhay at binabawasan ang mga connection coficit na mas mababa sa mga tradisyonal na sulfurized oil.

Real-World Ampon at mga Pag-aaral ng Kaso

Ang pagbabago tungo sa bio-based lubricts ay hindi teoretikal. Ilang mga kilalang tagagawa ay dokumentado ang matagumpay na mga pag-play.

Aerospace Componsints Manufacturer: Pagkatapos lumipat sa isang mataas na-oleic canola oil-based na nagugupit na likido para sa CNC gloves ng aluminyo alloys, isang European aerospace supplier ay nag-ulat ng 20% pagbawas sa mga gastos sa pag-aalaga ng likido.Ang industrumental na kalikasan ng likido ay nag-alis din sa pangangailangan para sa magastos na wastewater treatment.

Ang Automotibong Forging Plant: Isang Tier 1 na tagatustos ng kotse sa Midwest ay pumalit sa mineral na oil-based na drawing compound nito na may isang castor oil composative. Ang bio-based lubrict na nabawasan ay namamatay ng 18% at mas mababa ang disting rate dahil sa pinahusay na kalidad ng ibabaw.Ang planta ay nakatipid din ng $50,000 taun-taon sa mga bayad sa pagtatapon.

[General Machining Job Shop: Ang isang maliit na tindahan ng trabaho na taga-yumapat ng mga bahaging gawa sa carbon bakal ay nag-aampon ng isang pagsasama ng langis ng balatong at sintetikong mga esters para sa lahat ng mga operasyon ng pag-ikot at paggiling." Sa loob ng dalawang taon, ang buhay na may kagamitan ay tumaas ng katamtamang 12%, at iniulat na ang mga kaso ng pangangati ng balat sa mga operator ay bumaba sa sero.

Ang mga halimbawang ito ay nagpapakita na ang mga bio-based lubricts ay hindi lamang isang berdeng kompromiso kundi maaaring maghatid ng mga nakikitang mga produksyonal na mga bentaha.

Mga Hamon at mga Balakid

Sa kabila ng malinaw na mga pakinabang, may ilang hadlang na humahadlang sa malawakang pag - aampon.

Hindi Mapantay na Pagtatag at mga Hangganan ng "Emermal "

Ang natural na triglycerides ay malamang na ma-deksidasyon sa mataas na temperatura, na humahantong sa gummong, paggawa ng dumi, at nabawasang mga admix life. ang pagkalantad sa hangin, halumigmig, at metal ions catalyzes destilation. Samantalang ang mga kemikal na modipikasyon tulad ng esteripikasyon at ang pagdaragdag ng mga antioxidants ay nagpapabuti ng katatagan, ang bio-based na likido ay maaari pa ring mangailangan ng mas madalas na pagpapalit kaysa sa mga langis na mineral sa mga aplikasyong mataas-temperature.

Malamig-Weather Performance

Maraming mga langis na gulay ang may mataas na mga pour point at maaaring mag-ebolb sa mababang temperatura, na nagiging sanhi ng mga isyung pagbomba sa mas malamig na klima.Para sa mga taga-Europa na ituon ito sa pamamagitan ng pagsasama ng mababang-viscosity sintetikong esters o paggamit ng mga langis na binago sa henetiko na may mas mataas na oleic contenture, ngunit ang mga ito ay nagdaragdag ng halaga.

Magastos ang Pagiging Kompetetibo

Ang mga bio-based lubricts ay kadalasang 1.5 hanggang 3 beses na mas mahal kaysa sa mga karaniwang mineral na langis sa per-literal na batayan. gayunpaman, kapag ang kabuuang halaga ng pagmamay-ari ay itinuturing nai-iisa kabilang ang nabawasang gastos sa pagtatapon, mas mababang mga gastusing pangkalusugan-related, at mas mahabang mga kasangkapan lifeificthe gaps. mga ekonomiya ng sukatan at mga pagsulong sa pagpoproseso ng agrikultura ay patuloy na binabawasan ang mga premium.

Ang Pagiging Kasuwato ng mga Sistema ng Pag - iral

Ang mga bio-based fluid ay maaaring maging sanhi ng pamamaga o pagkasira ng ilang mga elastomero (seal, gaskets) at ilang mga pintura. Ang pagsusuri ng komptabilidad ay kinakailangan bago ang full-scale restoration. Maraming mga modernong pormasyon ay dinisenyo upang bumaba-in replacements, ngunit ang nararapat na kasipagan ay nananatiling mahalaga.

Hinaharap at mga Tagubilin sa Pananaliksik

Ang trajektorya para sa bio-based lubricts sa metal maching ay positibo. on coming R&D nakatuon ang:

  • Mga stock ng himpilang Novel: Ang langis ng Algae, mga pananim na binago ang henetikong kayarian, at ang pagdalisay ng langis sa pagluluto ay nag-aalok ng mas hindi natutustusan at matatag na mga stock.
  • [[kailangan ng sanggunian:[ Ang mga incorporateng nanoparticles tulad ng graphene, MoS2, o eksagonal boron nitride ay maaaring lubhang makapagpabuti ng labis na pag-andar ng presyon nang hindi ikinokompromiso ang biodegradable.
  • [Hybrid formulations: Ang pagsasama ng mga langis na bio-based sa mga renected sintetikong esters ay lumilikha ng mga likido na tumutugma o lumalampas sa paggawa ng langis na mineral sa ibayo ng mas malawak na saklaw ng temperatura.
  • [[[T:] Ang pag-iintergrated sensors upang sukatin ang delusyon ng likido sa tunay na panahon ay maaaring maging lubos na magpabago ng mga pagitan, mabawasan ang pag-aksaya at pagpapabuti ng process crivity.

Habang ang mga regulasyong pangkapaligiran ay humihigpit sa idesensiya gaya ng EUizers RITURTUR at ang EPAifactors na Observance program na Eisensufacturers ay mapapaharap sa lumalaking panggigipit upang bawasan ang mapanganib na paggamit ng kemikal. ang mga bio-based na mga lubrikante ay nagbibigay ng praktikal na landas sa pagsunod habang pinabubuti ang kaligtasan sa lugar ng trabaho.

Ang mga kooperatiba ng industriya at mga insentibo ng pamahalaan ay mabilis ding nai-ampon. halimbawa, ang mga USDAificers BioPreferred Program ay nagsimulang sumang-ayon sa mga produktong bio-based content, na tumutulong sa mga bumibili na gumawa ng mga may kabatirang pagpili. ang mga pangunahing tagagawa ng kagamitan tulad ng DMG Mori at Haas ay nagsimulang sumang-ayon sa pagpili ng bio-based fluids para magamit sa kanilang mga kagamitang makina.

Pagsasaayos

Ang mga bio-based lubricts ay hindi isang lumilipas na uso ngunit ang isang kapani-paniwala, mataas-produce na solusyon para sa metal maching. ang mga ito ay naghahatid ng mga benepisyong pangkapaligiran, nagpapabuti ng kaligtasan ng manggagawa, at maaaring mag-inam ng buhay na kasangkapan at bahaging kalidad. ang mga hamon tulad ng oksidative katatagan at simulang gastos ay nananatili, ngunit ang patuloy na mga pagsulong sa kimika at pagsasama ay patuloy na nagsasara sa puwang ng pagsasagawa. para sa mga tagagawa na nakatalaga sa survientryable nang hindi isinasakripisyo ang produkreduksyon, ang mga bio-based na mga investibo ay kumakatawan sa isang matalino, fort-loudwal na pamumuhunan.

Upang matuto pa nang higit tungkol sa mga batayang pang-ekonomiya, puntahan ang USDA BioPreferred Program[ o galugarin ang mga teknikal na mapagkukunan mula sa [Society of Tribologists and Lubication Engineers. Para sa mga independent performance data, ang National Technical Information Service ay nag-aalok ng mga ulat tungkol sa bio-chinting fluid applicing ins.