最小量の潤滑（MQL）–インダストリー4.0に対応
MQLエアロゾルのオイル量、体積流量、および圧力は、デジタルプロセスチェーンで直接考慮することができます。これは、従来の金属加工液と比較して明らかな利点を提供します。
図1：良好な噴霧挙動
金属加工液の効果的な供給
Metalworking fluids, minimum quantity lubrication and cryogenic components are complex issues. Regardless of the method, the basic objectives of the cutting industry are high process reliability and high productivity. In addition to the economic ideas, ecological aspects are playing an increasingly important role. When things work out well, they can, in turn, also offer potential savings in energy and other resources.
All metalworking fluid-related lubrication methods, including MQL, have a common characteristic: continuous targeted feeding of the metalworking fluid into the cutting zone. The metalworking fluid must be delivered accurately onto the rake and flank face of the cutting tool. This can best be achieved by means of an internal metalworking fluid supply.
最小量潤滑（MQL）によるプロセスと利点
MQLプロセスは、オイルと空気の混合物で構成されるエアロゾルを生成します。この混合物は保護膜を形成し、摩擦を減らし、工具の摩耗を直接防ぎます。切削工具の冷却は、圧縮空気、濡れた表面、蒸発エンタルピーによる強制対流によって達成/制御されます。
高速切断（HSC）や高送り切断（HFC）などのプロセスは、MQLで正常に切断するための基本的な前提条件です。この場合、MQLに最適化された切削プロセスでは、工具への総入熱を減らすために、より小さく一定のラップ角度が必要です。
近年、MQLデバイス、デリバリーシステム、および切削工具自体の両方の分野で重要な開発が行われています。湿式加工と比較して、MQLは、供給される流体の量が少ないため、より柔軟なアプリケーションです。ただし、この流体の減少により、MQLエアロゾルを切削工具に継続的かつ的を絞って供給することに細心の注意を払う必要があります。低エネルギー消費、部品とチップの清浄度、および優れた材料適合性は、この方法のさらなる利点です。
MQLとインダストリー4.0
MQLと最新のMQLシステムのデジタルプロセスチェーンへの統合は、従来の金属加工液よりも簡単かつ迅速に実現できます。濃度、pH値などのさまざまなパラメータの定期的な測定は完全に不要になります。MQLは通常オイルを意味するため、不純物や粒子サイズなどの検出はほとんど問題になりません。MQL機械加工の過程で、供給されたオイルの量と圧縮空気が最新のMQLシステムで記録されます（体積流量と圧力）。このデータは、デジタルプロセスチェーンの製品およびプロセスデータに直接リンクできます。したがって、必要なときに、切削工具から工作機械までのすべての重要なプロセス変数、送り、速度、および潤滑剤の供給をすべて監視できます。
圧縮空気の消費量、関連する電力消費量、損失などの考慮事項は、Ivan Iovkov博士に従って調整および推定できます（Iovkov、2016年を参照）。ノズル排出中のエアロゾル品質とオイルフラクション測定はより複雑なタスクですが、それぞれのツールの機械オペレーターによる独自の主観的な調整によって解決できます。
次のステンレス鋼（Inox）の高送り切削の例は、MQL戦略の可能性を非常によく示しています。
Blaser Swisslube TechnologyCenterでのMQLの試みの成功
最近まで、1.4307のフライス盤プロセスは主に機械加工で乾燥されていました。プロジェクトの目的は、MQLを使用してプロセスを最適化し、付加価値を実現することでした。最初のステップは、BlaserSwisslubeによって製造されたさまざまなFraisaフライス盤とMQL製品を比較することでした。続いて、さまざまなプロセスが最適なツールサイズと最適なMQLオイルで評価されました。最適なMQL加工には、プロセス全体の全体像が不可欠です。これには、MQLデバイス自体、エアロゾル、および準備と配送が含まれます。ツールは、MQL配信用に最初から設計する必要があります。良好なスプレー挙動（図1）を備えた一定で一貫したエアロゾルがツール排出ノズルで生成された場合にのみ、改善を成功裏に実施することができます。
結果：工具寿命の延長と生産性の向上
テスト中、MQL製品のVascomill MMS FA2は印象的な性能を示し、工具寿命を243％延長すると同時に、送り速度と切削速度を向上させました。後者は130m /分から390m /分に増加しました。これにより、総生産性が70％以上向上しました。さらに、最適なMQL戦略により、刃先の構成刃先が防止されました（図2）。
図2：MQLは構成刃先を防ぎます
工具寿命が12倍に増加
アルミニウム合金、従来の鋼、ステンレス鋼などの材料は、熱がチップを介して容易に放散される可能性があるため、MQL加工の可能性が非常に高くなります。ターボチャージャーの生産分野では、従来の金属加工液や乾式機械加工と比較して、工具寿命が最大12倍に増加しました。これは、脆くて硬いインデックス可能なインサートが、クーラント加工中の温度変化に反応するためです。さらに、従来のクーラント加工では、延性のあるインサートとコーティングも必要です。これがMQL加工の利点です。（図3）
図3：12または24個のワークピースの場合のMQL（最小量の潤滑）加工と1.4837lowNiの旋削のウェット加工（金属加工液）
MQLによるチタン加工
チタンやインコネルなどの加工が難しい材料は、MQLアプリケーションの大きな課題です。ねじ山圧延とチタンの切削の分野で、優れた工具寿命と切削速度を実現できます。ただし、フライス盤と穴あけでは、対応する工具と機械加工戦略はまだ完全には決定されていません。この分野では、いくつかの質問が未回答のままです。機械加工プロセスのさらなる研究とより深い理解、およびそれらのさらなる開発が必要です。
参照：
Iovkov、Ivan（2016）：技術分析desTieflochbohrens mit Minimalmengenschmierung undsimulationsbasierte Kompensation des Mittenverlaufs、ISFTU-ドルトムント
