تجهيز السطح: تقنية تحضير السطح لمراقبة جودة الفولاذ

التعريف والمفهوم الأساسي

تعتبر عملية طحن الجلد عملية تشغيل دقيقة تستخدم في صناعة الحديد والصلب لإزالة الطبقة السطحية (الجلد) من المنتجات الفولاذية، وخاصة الصفائح، والمقاطع، والكتل، أو الألواح. تعمل هذه العملية على إزالة الطبقة الخارجية من المواد التي تحتوي عادةً على عيوب سطحية، وفقد الكربون، أو الصدأ، أو غيرها من العيوب التي تتشكل أثناء عمليات الصب، أو الدرفلة، أو المعالجة الحرارية.

الهدف الأساسي من طحن الجلد هو تحسين جودة السطح ودقة الأبعاد للمنتجات الفولاذية قبل المعالجة اللاحقة أو التسليم النهائي. من خلال إزالة الطبقة الخارجية المعيبة، يمكن للشركات المصنعة القضاء على عدم انتظام السطح الذي قد ينتقل بدوره إلى عيوب في المنتج النهائي.

في السياق الأوسع لمعالجة المعادن، يمثل طحن الجلد خطوة مهمة في مراقبة الجودة تفصل بين الإنتاج الأساسي للصلب والتصنيع downstream. إنه يمثل عملية علاجية لتصحيح العيوب السطحية وخطوة تحضيرية لضمان الظروف المثلى للعمليات اللاحقة مثل الدرفلة، أو التشكيل، أو اللحام.

الطبيعة الفيزيائية والأساس النظري

آلية فيزيائية

عند مستوى البنية المجهرية، يزيل طحن الجلد الطبقة السطحية غير المتجانسة من الفولاذ التي تختلف بشكل كبير عن المادة الأساسية. تحتوي هذه الطبقة السطحية غالبًا على تضمينات غير معدنية، ومواد أكسيد، ومناطق ذات تركيبة كيميائية متغيرة بسبب التفاعل مع الغلاف الجوي أثناء المعالجة.

عادةً ما تعرض الطبقة الخارجية للمنتجات الفولاذية هياكل حبيبية مختلفة مقارنةً بالمادة الأساسية. تؤدي إزالة الكربون من السطح، حيث يتم تقليل محتوى الكربون بالقرب من السطح بسبب التعرض لدرجات حرارة عالية للأكسجين، إلى إنشاء تدرج من الخصائص الميكانيكية من السطح إلى القلب. يزيل طحن الجلد هذه الطبقة الم compromised لكشف المادة ذات الخصائص المتسقة.

تقوم العملية بقص المعدن على المستوى المجهري، مما يخلق أسطحًا جديدة عن طريق كسر الروابط الذرية على طول مستويات بلورية محددة. تشمل ميكانيكا القطع تشوهًا بلاستيكيًا أمام حافة القطع، يتبعه تشكيل الرقائق والفصل عن قطعة العمل.

النماذج النظرية

النموذج النظري الأساسي الذي يصف طحن الجلد هو نموذج القطع العمودي، الذي يحلل ميكانيكا إزالة المواد كعملية ثنائية الأبعاد. وقد تم ابتكار هذا النموذج من قبل ميرشانت في الأربعينيات، ويصف العلاقة بين قوى القطع، وهندسة الأداة، وخصائص المواد.

تطورت الفهم التاريخي لطحن الجلد من الممارسات التجريبية في ورش العمل إلى التحليل العلمي لميكانيكا قطع المعادن. تأسست أعمال تيلور في أوائل القرن العشرين على العلاقات الأساسية بين معايير القطع وعمر الأداة، بينما طوّرت الأبحاث اللاحقة التي أجراها إيرنست، وميرشانت، وآخرون نماذج شاملة لتكوين الرقائق.

تتضمن الأساليب الحديثة نمذجة العناصر المنتهية (FEM) التي تحاكي التفاعلات الحرارية الميكانيكية المعقدة أثناء القطع، ومحاكاة الديناميكا الجزيئية التي تفحص العملية على نطاق ذري. تختلف هذه الأساليب عن النماذج الكلاسيكية من خلال أخذ في الاعتبار حساسية معدل الإجهاد، والآثار الحرارية، وتطور البنية المجهرية أثناء التشغيل.

أساس علم المواد

يتفاعل طحن الجلد مباشرة مع التركيب البلوري للفولاذ، حيث تتسبب قوى القطع في حركة التشوه والمزيد من التشوه البلاستيكي. تختلف فعالية العملية باختلاف الاتجاه البلوري، حيث تنشط بعض أنظمة الانزلاق بشكل أكثر سهولة أثناء القطع.

تؤثر حدود الحبوب في الفولاذ بشكل كبير على عملية الطحن. عادةً ما تنتج الهياكل الحبيبية الدقيقة نتائج أفضل في إنهاء السطح، بينما قد تؤدي الحبوب الخشنة إلى أسطح غير منتظمة أو تمزقات أثناء التشغيل. تؤثر وجود مراحل مختلفة (الفريت، والبرلايت، والمارتينسيت) على قوى القطع وأنماط ارتداء الأدوات.

ترتبط العملية بمبادئ أساسية لعلم المواد بما في ذلك تصلب الإجهاد، حيث تزيد التشوهات البلاستيكية من قوة المادة، والتليين الحراري، حيث يقلل الحرارة الناتجة عن القطع من مقاومة المادة. تحدد التوازن بين هذه الآليات المتنافسة خصائص تكوين الرقائق وجودة السطح.

التعبير الرياضي وطرق الحساب

صيغة التعريف الأساسية

تعرف معدل إزالة المادة (MRR) في طحن الجلد كما يلي:

$$MRR = a_p \times a_e \times v_f$$

حيث:
- $a_p$ = عمق القطع المحوري (مم)
- $a_e$ = عرض القطع الشعاعي (مم)
- $v_f$ = معدل التغذية (مم/دقيقة)

الصيغ الحسابية ذات الصلة

يمكن حساب القوة المقطوعة المطلوبة لطحن الجلد كما يلي:

$$P_c = \frac{k_c \times MRR}{60,000}$$

حيث:
- $P_c$ = القوة المقطوعة (كيلوواط)
- $k_c$ = القوة المقطوعة المحددة (نيوتن/مم²)
- $MRR$ = معدل إزالة المادة (مم³/دقيقة)

يمكن تقدير خشونة السطح باستخدام:

$$R_a \approx \frac{f_z^2}{8 \times r_\varepsilon}$$

حيث:
- $R_a$ = متوسط خشونة الحساب (ميكرون)
- $f_z$ = التغذية لكل سن (مم)
- $r_\varepsilon$ = نصف قطر أنف الأداة (مم)

الشروط والقيود المطبقة

تفترض هذه الصيغ ظروف قطع ثابتة بدون تآكل كبير للأدوات أو اهتزاز. وهي صالحة لعمليات الطحن التقليدية مع إعدادات صلبة وتداخل مناسب للأداة.

توجد قيود على النماذج عندما تتجاوز سرعات القطع عتبات معينة حيث تهيمن الآثار الحرارية، عادةً فوق 300-400 م/دقيقة للصلب الكربوني. في أعماق القطع المنخفضة جدًا (أقل من 0.1 مم)، تصبح آثار الحجم مهمة وتفقد النماذج دقتها.

تفترض هذه المعادلات خصائص مادة قطعة العمل المتجانسة، مما قد لا يكون صحيحًا بالنسبة للمواد الم segregated أو المركبة. كما أنها تتجاهل الآثار الديناميكية مثل اهتزاز الدردشة التي يمكن أن تغير بشكل كبير عملية إزالة المواد الفعلية.

طرق القياس والتوصيف

المواصفات القياسية للاختبار

ASTM E3-11: دليل قياسي لتحضير عينات المعادن - يغطي تحضير العينات لفحص جودة الأسطح المعالجة بطحن الجلد.

ISO 4287: المواصفات الهندسية للمنتجات (GPS) - نسيج السطح - يوفر معايير لت quantifying خشونة السطح بعد طحن الجلد.

ASTM B46.1: نسيج السطح - يحدد طرق قياس والإبلاغ عن خصائص السطح للمنتجات الميكانيكية.

ISO 8688-2: اختبار عمر الأداة في الطحن - ي outline إجراءات لتقييم أداء الأداة أثناء عمليات طحن الوجه مثل طحن الجلد.

معدات الاختبار والمبادئ

تقيس بروفيليومترات السطح تضاريس الأسطح المعالجة بطحن الجلد باستخدام إما طرق اللمس أو تقنيات بصرية غير تلامسية. تعطي هذه الأدوات قياسات لمعلمات مثل متوسط خشونة السطح (Ra) وأقصى ارتفاع ملف (Rz).

تقيم آلات القياس التناسبي (CMMs) دقة الأبعاد و مستوى السطح للسطوح المعالجة بطحن الجلد. تعمل عن طريق استكشاف قطعة العمل في نقاط محددة ومقارنة الإحداثيات المقاسة بالقيم الاسمية.

تستخدم أساليب التوصيف المتقدمة مجهر إلكتروني مسح (SEM) لفحص التركيب المجهري للسطح بتكبير عال، مما يكشف عن ميزات مثل التمزقات، أو الضباب، أو التشققات الدقيقة التي قد لا تكون مرئية من خلال الفحص التقليدي.

متطلبات العينة

يجب أن تتمتع العينات القياسية بأبعاد مناسبة لمعدات الاختبار، عادة ما تكون 100-200 مم في الطول والعرض لتقييم خشونة السطح. يجب أن يكون سمكها كافيًا لمنع الانحراف أثناء التشغيل، بحد أدنى 10 مم.

يتطلب تحضير السطح التعامل بحذر لتجنب التلوث أو التلف. يجب تنظيف العينات باستخدام المذيبات المناسبة لإزالة سوائل القطع أو الحطام دون تغيير خصائص السطح المعالج.

يجب أن تمثل العينات ظروف الإنتاج الفعلية، بما في ذلك درجة المادة، حالة المعالجة الحرارية، وتاريخ المعالجة. لدراسات المقارنة، يجب الحفاظ على عينات التحكم من المناطق غير المعالجة.

معلمات الاختبار

تجرى الاختبارات القياسية في درجة حرارة الغرفة (20±2 درجة مئوية) ما لم يتم تقييم تأثيرات الحرارة بشكل خاص. يجب التحكم في الرطوبة بين 40-60% للرطوبة النسبية لتجنب التآكل أثناء الاختبار.

تستخدم قياسات خشونة السطح عادةً خزانة نقل تبلغ 5.6 مم مع طول قطع يبلغ 0.8 مم، وفقًا لمعيار ISO 4288. ينصح بأخذ قياسات متعددة في اتجاهات مختلفة لأخذ نسيج الاتجاه في الاعتبار.

يجب أن يتم قياسات المستوى بالعينات في حالة خالية من الإجهاد، وعادة ما تكون مدعومة في ثلاث نقاط لتجنب التشوه نتيجة لقوة التثبيت.

معالجة البيانات

تتضمن جمع البيانات الأولية رقمنة ملفات السطح عند فترات أخذ عينات بلغت 0.5-1 ميكرون لتحليل خشونة السطح. بالنسبة للقياسات البعدية، يتم جمع السحب النقطي بكثافة مناسبة (عادةً بتباعد 1-5 مم).

يتضمن التحليل الإحصائي حساب القيم المتوسطة والانحرافات المعيارية لبرامتر خشونة السطح. تضمن الكشف عن القيم الشاذة وإزالتها باستخدام معيار شوفينيت أو طرق مماثلة سلامة البيانات.

تتم حساب القيم النهائية من خلال متوسط عدة قياسات عبر مناطق تمثل العينات. For حتى نسيج السطح، يمكن الإبلاغ عن كل من المعلمات ثنائية الأبعاد (Ra، Rz) والمعلمات ثلاثية الأبعاد (Sa، Sz) حسب متطلبات التطبيق.

نطاقات القيم النموذجية

تصنيف الفولاذ	نطاق القيمة النموذجية (خشونة السطح Ra)	ظروف الاختبار	المعيار المرجعي
فولاذ كربوني (1020-1045)	0.8-3.2 ميكرون	إدراج كربيدي، 100-150 م/دقيقة	ISO 4287
فولاذ سبيكي (4140-4340)	1.2-4.0 ميكرون	إدراج كربيدي، 80-120 م/دقيقة	ISO 4287
فولاذ غير قابل للصدأ (304-316)	1.6-6.3 ميكرون	إدراج كربيدي، 60-100 م/دقيقة	ISO 4287
فولاذ أداة (H13، D2)	0.4-1.6 ميكرون	إدراج CBN، 70-110 م/دقيقة	ISO 4287

تنتج الاختلافات داخل كل تصنيف فولاذ بشكل أساسي من الاختلافات في البنية المجهرية والصلابة. عادةً ما يزيد محتوى الكربون المرتفع وعناصر السبائك من قوى القطع وقد تؤدي إلى إنهاء سطح أسوأ.

تعمل هذه القيم كمعايير لمراقبة الجودة في بيئات الإنتاج. قد تشير خشونة السطح أقل من الحد الأدنى إلى تآكل مفرط للأداة أو معايير قطع غير مناسبة، بينما تشير القيم فوق الحد الأقصى إلى جودة سطح غير كافية.

يوضح الاتجاه العام أن المواد الأكثر صلابة تتطلب سرعات قطع أقل ولكن يمكن أن تحقق إنهاء سطح أدق مع أدوات مناسبة. عادةً ما تظهر الفولاذ غير القابل للصدأ أسوأ قابلية للتشغيل بسبب خصائص تصلب العمل.

تحليل تطبيقات الهندسة

اعتبارات التصميم

يجب على المهندسين أن يأخذوا في الاعتبار إزالة المادة أثناء طحن الجلد عند تحديد الأبعاد الأولية. عادةً ما يتم تخصيص 1-3 مم إضافية لكل جانب لعمليات طحن الجلد على المكونات الحرجة.

تتراوح عوامل الأمان للاحتمالات الأبعاد بعد طحن الجلد عادةً بين 1.2-1.5، مع الأخذ في الاعتبار الاختلافات في عمق القطع، والانحرافات الأداة، والتوسع الحراري أثناء التشغيل. قد تتطلب التطبيقات الأكثر صرامة اتخاذ عوامل أمان أعلى.

يجب أن تأخذ قرارات اختيار المواد في الاعتبار قابلية التشغيل بجانب المتطلبات الوظيفية. بالنسبة للمكونات التي تتطلب طحن جلد مكثف، قد تكون المواد ذات خصائص قابلة للتشغيل الممتازة مفضلة حتى ولو كانت الخصائص الميكانيكية قد تم تصحيحها قليلاً.

المجالات الرئيسية للتطبيق

في تصنيع الطيران، يعد طحن الجلد أمرًا حيويًا لإزالة طبقة الألفا (الطبقة الغنية بالأكسجين) من مكونات سبائك التيتانيوم. تضمن هذه العملية مقاومة التعب وتمنع الفشل المبكر في التطبيقات عالية الضغط مثل مكونات الهيكل السفلي والمحركات.

تستخدم صناعة السيارات طحن الجلد لأسطح وحدات رأس الأسطوانة ووجه تزاوج كتلة المحرك. تتطلب هذه التطبيقات أسطحًا مسطحة بشكل استثنائي مع خشونة مسيطرة لضمان الحجب المناسب وتحميل موحد.

في إنتاج القوالب والقوالب، يزيل طحن الجلد منطقة التأثير الحراري من كتل الفولاذ المعالجة بقطع اللهب أو EDM السلكية. تضمن هذه العملية إزالة التشققات الدقيقة وتضمن صلابة متسقة قبل عمليات التشغيل النهائية.

المقايضات بين الأداء

غالبًا ما تتعارض جودة إنهاء السطح مع متطلبات الإنتاجية. يتطلب تحقيق إنهاء سطح أدق معدلات تغذية أبطأ وعمليات متعددة، مما يقلل من الإنتاجية ويزيد من تكاليف الإنتاج.

تقدم عمق إزالة المادة مقايضة أخرى. تضمن القطع الأعمق إزالة كاملة للعيوب السطحية ولكنها تهدر المزيد من المواد وتزيد من وقت التشغيل. يشكل العمق غير الكافي خطرًا في ترك عيوب قد تؤثر على أداء المكونات.

يوازن المهندسون بين هذه المتطلبات المتنافسة من خلال تنفيذ استراتيجيات تشغيل تكيفية. تزيل العمليات الأولية الخشنة الجزء الأكبر من المادة المعيبة بمعدلات إزالة مواد عالية، يتبعها عمليات إنهاء محسّنة لجودة السطح.

تحليل الفشل

يعد التشقق الحراري وضعف الفشل الشائع المتعلق بطحن الجلد غير الصحيح. تنتج سرعات القطع المفرطة درجات حرارة عالية يمكن أن تسبب إجهادات متبقية وتشقق دقيق، خاصة في الفولاذ المعالج.

تبدأ آلية الفشل عادةً بالاحترار المحلي أثناء القطع، يتبعها تبريد سريع يؤدي إلى إنشاء تدرجات حرارية. تتسبب هذه التدرجات في إجهادات متبقية قد تنتشر لاحقًا كتشققات أثناء الخدمة، خاصةً في ظل ظروف التحميل الدوري.

تتضمن طرق التخفيف اختيار المعلمات القطعية المناسبة، وتطبيق استراتيجيات التبريد المناسبة، وعلاجات تخفيف الإجهاد بعد التشغيل. في التطبيقات الحرجة، قد يتم استخدام الاختبار غير المدمر، مثل اختبار صبغة المساحي، للكشف عن التشققات على السطح.

عوامل التأثير وطرق السيطرة

تأثير التركيب الكيميائي

يؤثر محتوى الكربون بشكل كبير على أداء طحن الجلد. عادةً ما تتطلب الفولاذ الكربوني المرتفع (>0.4%) سرعات قطع مخفضة وتظهر معدلات ارتداء أدوات متزايدة بسبب الصلابة والمقاومة العالية للاحتكاك.

يحسن الكبريت، عندما يكون موجودًا كعنصر تتبع (0.1-0.3%)، من قابلية التشغيل عن طريق تشكيل تضمينات سلفيد المنغنيز تعمل ككسر داخلي للرقائق. ومع ذلك، قد تؤثر هذه التضمينات على سلامة السطح في المكونات عالية الضغط.

غالبًا ما يتضمن تحسين التركيب الموازنة بين قابلية التشغيل والخصائص الميكانيكية. تعمل درجات الفولاذ القابلة للعمل التي تحتوي على الرصاص أو الكبريت أو البزموت على تسهيل طحن الجلد ولكن قد تكون لديها صلابة أو قابلية للحام مخفضة.

تأثير الهيكل المجهري

عادةً ما تؤدي أصغر الحبوب إلى تحسين جودة إنهاء السطح أثناء عملية طحن الجلد من خلال توفير مقاومة قطع أكثر تUniform. الأرقام الحجمية 7-10 لـ ASTM عادةً ما تعطي نتائج مثالية لمعظم درجات الفولاذ.

يؤثر توزيع الطور بشكل كبير على أداء التشغيل. تحسن الهياكل الفريتية والبرلايتية نتائج معالجة أفضل من الهياكل المارتينسية، والتي تميل إلى السطوع بشكل متسارع وإحداث أضرار محتملة للسطح.

يمكن أن تؤدي التضمينات غير المعدنية، خصوصًا التضمينات الأكسيد الصلبة، إلى كسر الأداة وعيوب السطح أثناء طحن الجلد. عادةً ما تنتج الفولاذ الأنظف الذي يحتوي على محتوى أقل من التضمينات أسطحًا أفضل.

تأثير المعالجة

تؤثر حالة المعالجة الحرارية بشكل كبير على أداء طحن الجلد. تسهل الفولاذات المعالجة عن طريق الإعانة التشغيل أكثر من المواد المعالجة بالتبريد ولكن قد تتعرض لتشوه أكبر أثناء القطع.

يمكن أن يؤدي العمل البارد السابق إلى زيادة الصلابة من خلال تصلب الإجهاد، مما يتطلب تعديل معلمات القطع. عادةً ما تتطلب الأسطح المدرفلة على البارد طحن جلد أعمق للوصول إلى المادة المتجانسة.

تؤثر معدل التبريد أثناء التصلب على أنماط الانفصال وتوزيع التضمينات. غالبًا ما تظهر المنتجات المصبوبة بشكل مستمر قابلية تشغيل أكثر تUniform مقارنة بالمواد المصبوبة بالسبائك بشكل بارز.

العوامل البيئية

تقلل درجات الحرارة المرتفعة من قوة الخضوع للفولاذ، مما قد يحسن من قابلية التشغيل ولكنه يخاطر بعدم الاستقرار في الأبعاد. قد يتطلب طحن الجلد عند درجات حرارة تزيد عن 200 درجة مئوية أدوات خاصة ومعلمات معدلة.

يمكن أن تساهم البيئات التآكلية في تآكل الأداة من خلال التفاعلات الكيميائية بين سوائل القطع ومواد الأدوات. يعد اختيار كيمياء التبريد ضروريًا للأداء الفعال.

تشمل التأثيرات المعتمدة على الوقت تصلب العمل أثناء القطع المتقطع، حيث يمكن أن تصبح الأسطح المعالجة جزئيًا أكثر صعوبة بين العمليات. يظهر هذا الظاهرة بشكل بارز في الفولاذ الأنزيمي الأوستينتي ويتطلب تعديل المعلمات التدريجي.

طرق التحسين

يمثل هندسة التضمين المتحكم به نهج وبائي لتحسين أداء طحن الجلد. من خلال تعديل التركيب والشكل للتضمينات، يمكن تحسين تشكيل الرقائق دون المساس بالخصائص الميكانيكية.

يساهم تطبيق التبريد عالي الضغط في تحسين تصريف الرقائق وتقليل درجات حرارة القطع. قد يؤدي توجيه التبريد المضغوط (70-100 بار) بدقة إلى حافة القطع إلى تمديد عمر الأداة وتحسين جودة السطح بشكل كبير.

يمكن أن يقلل تحسين مسار الأداة باستخدام استراتيجيات CAM المتقدمة من انحراف الأداة ويضمن إزالة متجانسة للمواد. تقلل تقنيات مثل الطحن الدائري من التداخل الشعاعي وقوى القطع، مما يعزز الدقة البعيدة.

المصطلحات والمعايير ذات الصلة

المصطلحات ذات الصلة

تشير معالجة السطح إلى العمليات التي تعدل الخصائص السطحية دون إزالة مادية كبيرة. على عكس طحن الجلد، الذي يقوم بإزالة طبقة محددة، يركز المعالجة على تعديل النسيج من خلال عمليات مثل نفخ الرصاص أو التلميع.

تعتبر عملية تقشير الجلد شكلاً خشناً من طحن الجلد تطبق على القضبان المصبوبة أو المنتجات المصبوبة بشكل مستمر لإزالة العيوب السطحية الرئيسية قبل عمليات التشكيل الأولية. عادةً ما تزيل الطبقات الأعمق (5-15 مم) مقارنةً بعملية طحن الجلد الدقيق.

تشير تشكيل طبقة بيضاء إلى منطقة سطحية معدلة ميكانيكيًا تم إنشاؤها أثناء التشغيل العدواني. وتظهر هذه الطبقة المتحولة هيكليًا خصائص مختلفة عن المادة الأساسية وعادةً ما يتم تجنبها من خلال معلمات طحن جلد مناسبة.

تمثل هذه المصطلحات طرقًا مختلفة لإدارة جودة السطح في سلسلة معالجة الفولاذ، حيث يأتي طحن الجلد كعملية متوسطة دقيقة.

المعايير الرئيسية

يحدد ASTM A480/A480M متطلبات معيارية للمنتجات الفولاذية المدرفلة المستوية، بما في ذلك متطلبات إنهاء السطح القابلة للتحقيق من خلال طحن الجلد. ويحدد تسميات النهاية المحددة ومستويات العيوب المقبولة.

تحدد المعيار الأوروبي EN 10163 متطلبات التسليم لحالة السطح للألواح الفولاذية المدرفلة الساخنة، والأوراق، والشرائط. تصنف جودة السطح إلى فئات تحدد مدى الطحن المطلوب.

يختلف المعيار الصناعي الياباني JIS G 0203 عن المعايير الغربية من خلال التأكيد على معايير الفحص البصري بجانب القياسات الكمية. يوفر تصنيفًا مفصلًا للعيوب السطحية التي تتطلب الإزالة من خلال طحن الجلد.

اتجاهات التطوير

يركز البحث الحالي على أنظمة التحكم التكيفية التي تراقب قوى القطع والاهتزازات في الوقت الحقيقي. تقوم هذه الأنظمة بضبط معلمات القطع تلقائيًا للحفاظ على الظروف المثلى على الرغم من الاختلافات في الخصائص المادية.

تظهر تقنيات التبريد بالتجميد الناشئة باستخدام النيتروجين السائل أو ثاني أكسيد الكربون وعدًا في تحسين سلامة السطح أثناء طحن الجلد للفولاذ ذي القوة العالية. تقلل هذه الطرق بشكل كبير من درجات حرارة القطع دون القلق البيئي لسوائل القطع التقليدية.

سوف تتكامل التطورات المستقبلية على الأرجح مع خوارزميات التعلم الآلي للتنبؤ بمعلمات طحن الجلد المثلى بناءً على شهادات المواد وتاريخ المعالجة السابق. يعد هذا النهج بتقليل وقت الإعداد وتحسين التناسق عبر دفعات المواد المختلفة.