Abstract

Prelucrarea este un proces controlat de îndepărtare a materialului și își găsește aplicarea într-o varietate de sectoare industriale, cum ar fi automobile, aerospațiale și apărare. Similar multor alte procese de fabricație, prelucrarea are un impact semnificativ asupra mediului în ceea ce privește consumul de energie/resurse, emisiile în aer, deversarea apelor uzate și deșeurile solide, împreună cu riscurile pentru sănătatea muncii. Cele mai multe dintre aceste probleme se datorează utilizării fluidelor de tăiere, care sunt formulate în mod tradițional cu compuși derivați din petrol cu ​​ecotoxicitate ridicată și biodegradabilitate scăzută. Expunerea la aceste substanțe chimice, împreună cu creșterea microorganismelor și a biocidelor utilizate pentru controlul microbian, ar putea duce la iritații respiratorii, astm, pneumonie, dermatită și chiar cancer. Pentru a răspunde acestor preocupări, au fost depuse eforturi extinse pentru (1) extinderea duratei de viață a fluidului de tăiere prin îndepărtarea particulelor, uleiurilor libere și a altor contaminanți prin separare și filtrare, (2) reformularea fluidelor tradiționale pe bază de petrol cu ​​uleiuri vegetale și ingrediente pe biocompatibile pentru reducerea toxicitate și biodegradabilitate mai mare și (3) reducerea sau chiar eliminarea dependenței de fluidele de tăiere în timpul prelucrării prin prelucrare uscată și tehnici de lubrifiere în cantitate minimă (MQL). Pe lângă aceste dezvoltări tehnologice, parametrii procesului de prelucrare pot fi optimizați pentru a reduce impactul asupra mediului, în special consumul de energie și amprenta de carbon. Abordările de optimizare a procesului necesită dezvoltarea de modele și ecuații pentru a corela parametrii procesului cu intrările și ieșirile procesului. Având în vedere starea actuală în domeniu, există oportunități în proiectarea de noi formulări bio-compatibile, compatibile cu microfiltrarea, folosind produse secundare industriale, optimizarea configurației minime a sistemului MQL, promovarea materialelor de inserție pentru scule de tăiere și lubrifianților pentru MQL și dezvoltarea mașinilor-unelte cu eficiență energetică ridicată.