Что такое проволока, вы наверняка знаете. Знаете ли вы, как ее производят? Магистранты и аспиранты Политехнического института ЮУрГУ не только отлично понимают весь процесс, но и изготавливают уникальное оборудование и инструмент для производства проволоки из сложнодеформируемых сплавов. Исследование аспиранта кафедры легло в основу научной статьи, которая опубликована в журнале «Metallurgist» (Q2), который входит в базу данных Scopus.
Новое оборудование для производства
Сотрудники кафедры «Процессы и машины обработки металлов давлением» Политехнического института ЮУрГУ совместно с НИИ «Опытного машиностроения» и НПИ «Учебная техника и технологии» уже несколько лет занимаются разработкой инновационных технологий, оборудования и инструмента для изготовления проволоки. Магистерская работа Александра Сарафанова внесла существенный вклад в развитие этой тематики.
«Титан и сплавы на его основе относят к труднодеформируемым, поэтому процесс волочения через монолитные волоки для этого вида материала малоэффективен и сложно реализуем. В своей работе я предложил изготавливать титановую проволоку диаметром менее 2,0 мм роликовым волочением. Спроектировал не только волочильный стан и сконструировал роликовую волоку, но и применил детонационное напыление и лазерную обработку для повышения износостойкости рабочей поверхности роликов» — сообщил старший преподаватель и аспирант кафедры Александр Сарафанов.
.jpg)
Для проведения экспериментальных исследований по созданию износостойкого рабочего слоя роликов было использовано оборудование международной лаборатории «Механики, лазерных процессов и цифровых производительных технологий» ЮУрГУ. Применение упрочнения методами аддитивных технологий, а именно детонационное нанесение специального сплава толщиной 600 мкм и последующее проплавление этого слоя лазером, позволило значительно повысить твердость рабочего слоя (до 1057 HV), а износостойкость возросла более чем в 7 раз по сравнению с традиционной термической обработкой.
.jpg)
Научные разработки для широкого применения
Научные сотрудники кафедры, занимающиеся исследованиями, отлично понимают, что преимущества имеют те участники рынка, кто быстрее и точнее сумеет спроектировать продукт, точно спрогнозировать его качества и определить оптимальную технологию производства.
«Роликовое волочение — это одно из перспективных направлений в технологиях получения проволочной продукции. Ни для кого не секрет, что сейчас восстанавливается спрос на обработку сплавов специального назначения. В свою очередь рыночные отношения и конкуренция требует и к этому виду продукции экономически обоснованного подхода. Небольшие партии, сложные профили и высокие требования к качеству продукции диктуют необходимость прибегать к технологиям, базирующимся на использовании износостойкого инструмента, автоматизированного оборудования и современных систем автоматизированного проектирования (САПР)» — считает заведующий кафедрой Людмила Радионова.
Можно значительно ускорить время освоения нового вида продукции, используя комплекс эффективных технологий по анализу, разработке, подготовке производственного процесса с помощью CAD/CAM/CAE систем. Эти системы представляют собой программное обеспечение, позволяющее создавать модель объекта с максимальной точностью и предоставить производителю полный пакет конструкторской документации по международным стандартам.
Именно такой современный подход к обучению студентов и бережное отношение к традициям инженерной школы кафедры позволяют выпускникам публиковать свои квалификационные работы в высокорейтинговых научных журналах.
.jpg)
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ примет участие в конкурсе по программе «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).