Use of Nanoparticles to Enhance Coolant Fluid Performance

حالیا ھناك أدلة متزایدة على أن الاقتصاد العالمي بدأ ینحرف عن اعتماده المفرط على السلع الأساسیة في الصناعات ذات القیمة المضافة التي تعتمد أساسا على التكنولوجیا والإنتاجیة والعمالة الماھرة. ولكي یواكب قطاع التصنیع العالمي ھذا التغییر، فإنھ یحتاج إلى معالجة العدید من التحدیات من حیث القوى العاملة الماھرة، والعملیات الفعالة والمستدامة، وتكنولوجیات التصنیع الجدیدة. سوائل العمل المعدنیة ضروریة لعملیات التصنیع لزیادة عمر الأداة، وتحسین نوعیة السطوح النھائیة وإزالة الرایش من منطقة القطع. ومع ذلك، یجري استخدام سوائل العمل المعدنیة على نطاق واسع لقضایاھا الاقتصادیة والبیئیة ذات الصلة. ویتمثل الھدف الأوسع لھذا البرنامج البحثي في تحقیق عملیات تصنیع أكثر استدامة وإنتاجیة وربحیھ من خلال البحث عن حلول جدیدة قابلة للبقاء اقتصادیا وبیئیا. تحقیقا لھذه الغایة، إدخال واختبار استراتیجیات سوائل التبرید الھجین لتصنیع المواد الھندسیة یفتح القدرة على عملیات أكثر كفاءة بالقطع وتحسین نوعیة السطوح، مع الحد من العبء البیئي لعملیة التصنیع. وھذا یستلزم إجراء دراسة تجریبیة شاملة لمجموعات مختلفة من عناصر القطع بما في ذلك استراتیجیات سوائل التبرید جدیدة لتطویر فھم تأثیر ھذه المعلمات على میكانیكا العملیة. بناء على الخبرة السابقة وسجلھا الحافل؛ یھدف برنامج البحث المقترح إلى تطویر المعرفة والنمذجھ النظریة والعددیة والأدوات اللازمة لمعالجة كل من الاستدامة والتحدیات التقنیة المرتبطة بالقطع من المواد الصعبة القطع، من حیث تردي أداة القطع وجودة السطح والتكامل. وھذا سوف یسمح بتطبیق واسع النطاق لھذه المواد في جمیع أنحاء قطاع الصناعات التحویلیة، وسوف یسھل بیئة أكثر تنافسیة عالیة في السوق العالمیة.

There is growing evidence that the Global economy is starting to pivot away from its past over-reliance on commodities, into value added to industries that rely primarily on technology, productivity and skilled labor. For the global manufacturing sector to be up to this change, it needs to address several challenges in terms of skilled workforce, efficient and sustainable operations and new machining technologies. Metal working fluids (MWF) are essential for machining processes leading to increase tool life, improve surface finish and chip removal from the cutting zone. However, MWF are being questioned extensively for their economics and environmental related issues. The broader goal of this research program is to achieve a more sustainable, productive and profitable machining processes by investigating economically and environmentally viable novel solutions such as the use of nanoparticles in the thermal management of the cutting tool. To this end, introducing and testing of hybrid coolant strategies for machining engineering materials opens the potential for more efficient machining processes with better surface quality, while reducing the environmental burden of the machining process. This entails performing a comprehensive experimental study of the different combinations of cutting parameters including novel and hybrid coolant strategies to develop an understanding of the effect of these parameters on the mechanics of the process. Building on previous experience and track record; the proposed research program aims at developing the knowledge, numerical models and tools needed to address both sustainability and technical challenges associated with machining of difficult- to -cut materials, in terms of tool wear, surface quality and integrity. This will allow wide spread applications of these materials throughout the manufacturing sector and will facilitate a more highly competitive environment in the global market.