| Titel | Das TTT Tapping-Torque-Testsystem zur Ermittlung und Interpretation von Bewertungsparametern tribologischer Wirkungsweisen von beteiligten Substanzen, Inhalts- und Basisstoffen, in Schmiermedien (MWF's) |
| Autor | Klaus Maximilian Müller |
| Infos zum Autor | Autorenanschrift: Autor: Klaus Maximilian Müller microtap GmbH Rotwandweg 4 82024 Taufkirchen / München Germany Phone: +49 89 6128051 Fax: +49 89 6127488 Mail: info@microtap.de Web: www.microtap.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Die microtap GmbH ist seit 25 Jahren auf die prozesssichere und drehmoment-kontrollierte Gewindefertigung spezialisiert. Aus den Eigenschaften der dafür entwickelten Werkzeugmaschinen entstand das "TTT Tapping-Torque-Testsystem" (TTT), das die Wirkungsweisen von Schmiermedien bzw. deren Formulierungen sichtbar und bewertbar macht. Ein Fenster in die Tribologie Mit den direkt erfassten Drehmomentwerten der Werkzeugmaschinenspindel und der Ermittlung des Temperaturwertes Delta T (?T) ist es gelungen, eine praxisbezogene Evaluierung der Leistungskraft und Wirkweise von Schmierstoffen (Formulierungen) rechnerisch durchzuführen und graphisch darzustellen. Der Berechnung zugrunde liegen die Werte (Kennzahlen) aus Kühlung, Gleitfähigkeit, Reibung und Homogenität, die wiederum Rückschlüsse auf die Werkzeugbelastung bzw. den Werkzeugverschleiß zulassen. Der Temperaturwert ?T als Nutzen zur Interpretation thermischer Einflüsse bei tribologischen Vorgängen So ergeben vergleichende Untersuchungen von z.B. 5 % und 8 % Emulsionen in Aluminium, dass die Testergebnisse der Drehmomente und des Temperaturwertes Delta T aufgrund des höheren bzw. niedrigeren Wasseranteils messbar voneinander abweichen und somit nachweisbare tribologische Unterschiede aufzeigen. Beanspruchungs- und Bewertungsparameter Die physikalischen Beanspruchungsparameter zur Ermittlung von Reibungskoeffizienten bei Verschleißvorgängen sind durch die 1) Normalkraft FN (Drehmoment Maschinenspindel) 2) die Geschwindigkeit v (Drehzahl Spindel) 3) der Temperatur T (errechneter ?T Wert) sowie 4) der Beanspruchungsdauer tB (Gewinde-Tiefe / Zeit) definiert. Die primären Bewertungsparameter des TTT Systems bei "aufeinander einwirkenden Oberflächen" und deren relevant beeinflussende Faktoren von Reibung bei mechanischen Fertigungsprozessen sind: a) das Drehmoment als Grundlage für effektiv aufgewendete Leistung b) der Mittelwert für die durchschnittlich aufgewendete Leistung c) die Standard-Abweichung als Wert für die Abweichung aus min. & max. Drehmomenten um das Mittel d) die Gauß'sche Verteilung als graphische Standard-Abweichung (Statistik) sowie e) der Temperaturwert ?T. Mit der Einführung von TTT Standards und von TTT Methoden werden spezifizierte, vergleich- und wiederholbare Ergebnisse realisiert. Ermittelte Resultate werden intern und innerhalb von Laborgruppen weltweit miteinander vergleichbar. Das Ziel: Kennzahlen und Parameter für Qualitäts- und Wirkkraft-Standards zu definieren, welche zur GfT-Fachtagung im September vorgestellt werden. Der Tapping-Torque-Test stellt die Transparenz der Auswirkungen in die komplexe tribologische Wirksamkeit von Schmierstoffen her. Die entsprechenden Erkenntnisse können zu weiteren und neuen Erkenntnissen in der Tribologie führen. Das Tapping-Torque-Testsystem ist ein vergleichendes Messinstrument zur Entwicklung und Beurteilung von Schmiermedien und Rezepturen und bedient sich stellvertretend für alle Arten der mechanischen Zerspanung und Umformung der drehmoment- und prozessgesteuerten Gewindefertigung. In Verbindung mit einer Auswertesoftware werden verschiedene im Prozess erhobenen Messwerte visualisiert und für eine Analyse aufbereitet. Abstract Since 25 years microtap GmbH is specialised in thread production, both process secured and torque controlled. Arisen from the properties of these specially developed machining devices, the "TTT Tapping-Torque-Testsystem" (TTT) was created to visualise and estimate the effectiveness of lubricants respectively their formulations. A Window into Tribology With the directly collected torque values of the machining-spindle and the determination of the temperature value Delta T (?T) it hence is possible to analytically conduct and graphically depict a practice oriented evaluation of the efficiency of lubricants (formulations). The computation is based on the values (ratios) of cooling, slippage, friction and homogeneity, which in turn allow to draw conclusions on the tool load respectively the tool wear. The Temperature Value ?T as a Value for the Interpretation of Thermal Influences in Tribological Processes Comparing studies with emulsions of 5% and 8% in aluminium show that the testing results of both the torque and the temperature value Delta T measurably differ due to the higher / lesser parts of water und therefore display tribological differences. Parameters of Physical Load and Evaluation The physical parameters of load for the determination of friction coefficients at wear processes are defined by 1) Normal Force FN (= torque at machining spindle) 2) Velocity v (rounds per minute/cutting speed) 3) Temperature T (computed Delta T value) and 4) Time of load tB (thread depth / time) The primary evaluation parameters at interacting surfaces including their relevantly influencing factors of friction in mechanical production processes are: a) Torque as basic indicator for effectively spent performance b) Mean Value for spent performance in average c) Standard Deviation as a value for aberration of min & max torques around the mean d) Gaussian distribution shown as graphic Standard Deviation (statistics) and e) the Temperature value ?T. With the adoption of TTT Standards and TTT Methods we realise specified results, both comparable and repeatable. The goal is to define ratios and parameters for quality and effective power standards. Ascertained results are comparable internally as well as in laboratory groups worldwide and will be presented to the GfT Forum in September 2014. The Tapping-Torque-Test creates transparency of the effects within the complex tribological virtues of lubricants. The corresponding perceptions may lead to further new insights in tribology. The Tapping Torque Testsystem is a comparing measurement device for the generation and evaluation of lubricants and formulations and employs torque and process controlled threading (cutting and forming), substituting all kinds of machining. Connected with an evaluation-software various measurement values, gathered during process, are depicted and edited for analysis. |
| Datum | 2014 |
