title: Κρυογενική κατεργασία 
title: Cryogenic manufacturing
Creators: name: Μιχαλοπουλος Χαραλαμπος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Τα συμβατικά υγρά κοπής που χρησιμοποιούνται στις σύγχρονες κατεργασίες αφαίρεσης υλικού ανεβάζουν το κόστος κατεργασίας, μολύνουν το περιβάλλον και αποτελούν πλέον μια μη βιώσιμη επιλογή. Επιπλέον, οι υψηλές θερμοκρασίες που παράγονται κατά την διάρκεια των μηχανουργικών κατεργασιών έχουν ως αποτέλεσμα τον μειωμένο χρόνος ζωής των κοπτικών εργαλείων και τις μειωμένες μηχανικές αποδόσεις των κατεργασμένων τεμαχίων. Η έρευνα τα τελευταία χρόνια αναζητεί φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους ψύξης, με μειωμένους υγειονομικούς κινδύνους προς τους χειριστές, οι οποίες θα είναι ικανές να αυξήσουν την παραγωγικότητα της κοπής, να βελτιώσουν τις μηχανικές και φυσικές ιδιότητες των υλικών και να μειώσουν μακροπρόθεσμα το κόστος παραγωγής.
Η κρυογενική ψύξη, το περιβάλλον δηλαδή ακραία χαμηλών θερμοκρασιών που επιτυγχάνεται με την χρήση των κρυογενικών αερίων του υγρό αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα, αποτελεί μια καινοτόμα και βιώσιμη μέθοδο, ικανή να αντικαταστήσει πλήρως τις παραδοσιακές – συμβατικές μεθόδους ψύξης και λίπανσης. Ποικίλες  έρευνες έχουν αποδείξει ότι η κρυογενική κατεργασία μειώνει την θερμοκρασία κοπής και τις φθορές στα κοπτικά εργαλεία ενώ προσφέρει καλύτερη ποιότητα τελικής επιφάνειας στα τεμάχια. 
Η πλειονότητα των ερευνών που έχουν διεξαχθεί γύρω από την κρυογενική ψύξη αφορά σε δοκιμές τόρνευσης σε κράματα τιτανίου και νικελίου, σε χάλυβες, κεραμικά υλικά καιελαστομερή. Αρκετές μελέτες έχουν επίσης επικεντρωθεί και σε  άλλες κατεργασίες αφαίρεσης υλικού όπως  η διάτρηση και το φραιζάρισμα. Απαραίτητη προϋπόθεση για την επιτυχία της κρυογενικής, είναι η κατάλληλη επιλογή των παραμέτρων κοπής, των κοπτικών εργαλείων καθώς και του τρόπου και ρυθμού παροχής του κρυογενικού ρευστού στην ζώνη κοπής. 

description: Conventional cutting fluids used in modern manufacturing processes increase machining costs, pollute the environment and are a non-sustainable option now. In addition, the high cutting temperatures produced during the machining processes reduce the tool life and as well as the mechanical performance of the machined parts. Over the last few years, research has been focused on environmentally friendly cooling methods for machining which eliminate health risks among operators, increase cutting productivity, improve the mechanical and physical properties of materials and reduce production cost in the long-run.

Cryogenic cooling, defined as the production of materials at very low temperatures achieved via the use of cryogenic gases such as liquid nitrogen and carbon dioxide, is an innovative and viable method which can replace all traditional - conventional cooling and lubrication methods completely. Evidence has shown that cryogenic machining reduces the cutting temperature and tool wear while yields better surface finish.
Most research on cryogenic cooling has focused on turning of titanium and nickel alloys, steels, ceramics and elastomers. Several studies have also investigated other manufacturing processes such as drilling and milling. The success of cryogenic machining depends on the cutting parameters, tool material as well as the flow rate and mode of feeding the cryogenic fluid to the cutting zone.