Точность обработки металлических деталей повышена в два раза
Почти для любого вида промышленности необходима обработка металлических изделий для придания им нужной формы. От этого зависит прочность и долговечность готовой конструкции. Особая сложность заключается в деталях со сложной геометрической формой, тонкими стенками или маленькими размерами, как, например, элементы авиационных двигателей и лопастей, медицинские имплантаты и хирургические инструменты. Чтобы не повредить такие изделия, требуется точная и аккуратная работа. В этом случае применяют технологию проволочной электроэрозионной обработки: лишний материал удаляется с поверхности серией электрических ударов тока, которые подаются с тонкой проволоки. Ученые Пермского Политеха исследовали точность этого метода и нашли способ повысить ее эффективность вдвое.
Исследование опубликовано в журнале Russian Engineering Research. Исследование получило финансирование Российского научного фонда.
Отремонтировать поврежденные металлические детали помогает порошковая лазерная наплавка – это процесс, при котором на поверхность детали наносится порошок металла, который затем расплавляется лазером. Так создается покрытие с высокой прочностью и износостойкостью.
Но после наплавки с детали необходимо убрать неровности на поверхности и получить нужную форму. Для этого используют проволочную электроэрозионную обработку. Ее преимущество по сравнению с другими методами в том, что она не создает механического давления на заготовку и позволяет работать со сложными, тонкими и хрупкими деталями – шестерни, резцы, элементы двигателей, хирургические инструменты и имплантаты. Это также требует обработки высокой степени точности.
Ученые Пермского Политеха проверили эффективность проволочной электроэрозионной обработки и смоделировали обработку деталей газотурбинного двигателя. Образцы изготавливались из титанового сплава и стали, на них методом наплавки дополнительно нанесены порошки титана и меди.
«Выяснилось, что на месте стыка металлов образуется погрешность – неровная «ступенька». Ее размер зависел от того, насколько сильно различаются физические свойства взаимодействующих металлов. Например, между сплавом и порошком из титана «ступенька» составляла 0,02 метра, а у соединения стали и меди, более разнородного по свойствам, – 0,06 метров. Такой дефект может испортить готовое изделие», – объясняет Тимур Абляз, директор Высшей школы авиационного двигателестроения ПНИПУ, кандидат технических наук.
Ученые Пермского Политеха разработали рекомендации, которые повышают точность проволочной электроэрозионной обработки. Сначала нужно тщательно выбрать подходящий угол наклона проволоки. Обработку лучше проводить в два захода, причем второй должен быть менее жестким. Точность работы можно прогнозировать с помощью предварительного математического моделирования.
Для проверки своих выводов политехники провели повторное моделирование, а затем поставили эксперимент. Обработали сплав стали и меди в трех вариантах: без учета рекомендаций, с двумя проходами и с коррекцией угла проволоки. И модель, и практика показали, что предложенные методы снижают погрешность обработки в два раза.
Рекомендации ученых Пермского Политеха позволят значительно увеличить точность проволочной электроэрозионной обработки металлических изделий. Это поможет избежать дефектов и неровностей поверхности, а также повысит качество деталей со сложной геометрией – двигателей, пресс-форм, шестерней и имплантов.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно