С помощью современных технологий здесь получают высокопрочные соединения металлов, которые невозможно получить другими способами.Все идеи хороши
Заходим в цех, где занимаются технологиями электронно-лучевой и лазерной обработки. С их помощью получают высокопрочные соединения металлов, которые невозможно получить другими способами. Сегодня в этих технологиях заинтересованы как крупные машиностроительные предприятия, так и частные компании. Как объяснил начальник отдела электронно-лучевых технологий и физики плазмы Игорь Поболь, такие методы позволяют повысить качество и надежность изделий, которые эксплуатируются при больших нагрузках и требуют высокой надежности. С помощью компьютерного моделирования, измерения погрешности результата сварки эти технологические решения в разы удешевляют производство.— Мы обеспечиваем всю программу по сварке электронным лучом для МТЗ и других предприятий. Это детали типа шестерен, валов, корпусных и других изделий, при изготовлении которых практически отсутствуют термические деформации, — Игорь Поболь берет в руки одну из таких деталей и наглядно демонстрирует. — Видите, шов получается очень узкий, но глубокий. После сварки не требуется дополнительная механическая обработка изделия. Методом обычной сварки изготовить такие детали невозможно! С помощью технологии электронно-лучевой сварки мы предлагаем наладить производство шестигранных труб для длительного пристанционного хранения отработавшего ядерного топлива БелАЭС. Такого производства в России нет.
Игорь Поболь.Среди прочих деталей, изготовленных методом электронно-лучевой сварки, замечаю изделие необычной формы. Это резонатор из меди для перспективных комплексов — ускорителей частиц. Он создан по заказу Объединенного института ядерных исследований в Дубне. На мировом рынке каждое такое изделие стоит сотни тысяч долларов. В ФТИ научились изготавливать их из меди и особо чистого ниобия.
На смену мощным прессам приходят лазеры. Высокотехнологичные и мощные. Перемещаемся на интересный участок с двумя лазерными комплексами. Один из них предназначен для резки деталей сложной формы. Оператор через пульт управления задает маршрут, и луч за считаные секунды вырезает элемент нужной конфигурации. Второй лазерный комплекс отвечает за сварку и наплавку металлических материалов. Лазер расплавляет кромки элементов, которые затем соединяются в одно целое.
Научно-производственный участок лазерных технологий НАН.О 3D-печати полимерами в последние годы не говорил только ленивый. В Физико-техническом институте пошли дальше и освоили 3D-печать металлами. Игорь Поболь — об экономической выгоде такого решения:
— Большинство компаний в этом «металлическом» секторе занимаются выращиванием деталей из порошков, крайне дорогих материалов. Мы уникальны в этом плане, поскольку для печати используем гораздо более дешевый материал — проволоку. Стоимость порошка может достигать одной тысячи долларов за килограмм, а проволока в десятки и даже сотни раз дешевле.
Александр Бурин и Анастасия Предко демонстрируют резонаторы из меди и детали, выращенные на 3D-принтере с использованием электронно-лучевых технологий.— Мы сотрудничаем как с промышленными гигантами —МАЗом, МТЗ, БЕЛАЗом, «Могилевлифтмашем», «Гомсельмашем», так и с небольшими предприятиями, и с ИП. Наработана широкая клиентская база, она постоянно пополняется. Отраслевую лабораторию электронно-лучевых и аддитивных технологий мы создали в 2017 году. Тогда общий объем выпущенной продукции составил 758 тысяч рублей, — озвучил цифры собеседник. — С тех пор мы каждый год наращиваем объем выпускаемой продукции. В 2021 году этот показатель превысил 1,2 миллиона рублей.
По полному циклу
В феврале в ФТИ НАН Беларуси министр экономики Александр Червяков ознакомился с научно-техническими разработками и обсудил их возможное использование в таких отраслях, как металлургия, машиностроение, строительная индустрия. Министру экономки предложили инновационные проекты в области внедрения современных промышленных технологий. В частности, речь шла о создании цифровой платформы поддержки зеленой технологии в промышленности, а также центра по оказанию услуг, разработке оборудования и новых технологий в области литья, упрочняющей и термической обработки.Один из самых популярных методов обработки деталей — модифицирование поверхности путем нанесения на них упрочняющих покрытий. Прямо сейчас наблюдаем, как в специальной установке осаждается такое покрытие на инструмент, который широко используется в машиностроительной отрасли. Толщина упрочняющего слоя не превышает 5 микрометров. При этом он повышает стойкость инструмента в два — пять раз!
В основном упрочняют режущие инструменты, ведь именно они чаще всего выходят из строя из-за износа режущих кромок. Эти изделия довольно дорогие, поэтому, упрочнив их, предприятие сможет продлить срок их службы и, следовательно,
сэкономить средства на покупке новых. Упрочненные металлические инструменты используют в своей работе Минский завод шестерен, «Гродно Азот», 558-й Авиационный ремонтный завод, деревообрабатывающие предприятия.
В институте ведутся разработки по упрочнению поверхностей деталей самой широкой номенклатуры — размерами от нескольких сантиметров до трех метров и массой до нескольких тонн. Эти детали применяются повсеместно — от строительных инструментов до насосов, работающих в составе буровых скважин.
— Перед нами стоит задача не просто заниматься фундаментальными исследованиями, а создавать такие технологии, которые будут освоены промышленным сектором, — акцентировал внимание Игорь Поболь. — Здесь разрабатывается полный цикл — от научных исследований до конструирования оборудования и поставки его под ключ конкретному предприятию. Все оборудование изготовлено исключительно своими силами. Такое же оборудование используется на ведущих предприятиях Беларуси — БЕЛАЗе, МАЗе, «Гомсельмаше», «Могилевлифтмаше», МЗКТ. А также на крупных российских предприятиях, в том числе на «Атоммаше» в Волгодонске, где сделаны реакторы для БелАЭС.
Тем временем на производственном участке индукционного оборудования готовится к отгрузке новая установка для БЕЛАЗа. Это комплекс индукционного нагрева. Машиностроители используют его для закалки поверхностей тяжело нагруженных деталей для работы в сложных условиях.
На производственном участке индукционного оборудования готовится к отгрузке новая установка для БЕЛАЗа.— С помощью такой установки можно повысить прочность, твердость и другие эксплуатационные характеристики деталей, — объясняет Иван Вегера, заведующий лабораторией технологий и оборудования индукционного нагрева. — Такая же установка в этом году была отгружена на филиал БЕЛАЗа — «Завод ПАК» в Орше. Она уже запущена и сдана в эксплуатацию. Это не первая установка, которую мы для них изготовили. На БЕЛАЗе работает целый ряд нашего оборудования. Некоторое уникально, например, установка для упрочнения крупноразмерных деталей.
Иван Вегера.Области применения такого оборудования обширны — от кузнечных до термических и литейных производств. Ученые создали типовые технологии, которые адаптируют под нужды конкретного предприятия в зависимости от номенклатуры деталей заказчика. Делают это быстро и недорого по сравнению с зарубежными компаниями.
— Основные потребители нашей продукции — это крупнейшие предприятия отечественного машиностроения: МТЗ, «Могилевлифтмаш», «Бобруйскагромаш», «Гомсельмаш», «Автогидроусилитель», — перечисляет Иван Вегера. — Всю оснастку, все технологии разрабатываем под ключ с дальнейшим сопровождением нашего оборудования. Если номенклатура деталей предприятия со временем расширится, то не нужно изготавливать новую установку, мы модернизируем уже существующую, чтобы заводчане могли штамповать на ней детали новой конфигурации.
В институте не только изготавливают оборудование для сторонних заказчиков, но и создали производства для оказания услуг небольшим предприятиям, которые не могут себе позволить дорогостоящее оборудование. Более ста заказчиков из Беларуси и России с удовольствием пользуются такой опцией. Уникальные и мелкосерийные детали проектируются и изготавливаются прямо здесь. Ими комплектуют узлы и механизмы импортной техники в случае ее поломки. Таким образом, необходимость закупать импортную деталь отпадает.
Специалисты также могут разработать полный комплекс оборудования — от участка сварки деталей до участков обработки и сборки. Проектированием таких линий занимается конструкторский отдел. Специалисты в области электроники, в свою очередь, могут спроектировать нужные электронные схемы и все системы управления, адаптированные под конкретную технологию конкретного предприятия. Фактически заказчик получает полный комплекс услуг с последующей наладкой и доработкой.
gorbatenko@sb.by
