В ПНИПУ обеспечили качественное производство электродов-инструментов с применением аддитивных технологий
В машиностроении для обработки ответственных изделий, например, газотурбинных двигателей, применяется метод электроэрозионной обработки. Под воздействием тока происходит изменение формы, размеров, шероховатости и свойств изделия. Эффективность такой технологии во многом зависит от качества электрода-инструмента. Один из способов его производства – метод послойного лазерного сплавления, когда деталь выращивают из металлического порошка под воздействием лазера. Однако этот метод недостаточно изучен, из-за чего страдает качество получаемого инструмента. Ученые Передовой инженерной школы Пермского Политеха доработали технологию изготовления электродов послойной наплавкой. Разработанные условия обеспечивают необходимую точность и прочность инструмента.
Статья с результатами опубликована в журнале Russian Engineering Research. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда. Практические исследования в области электроэрозионной обработки начались именно в нашей стране в 1930-ые годы и как результат первый в мире вырезной станок – отечественного производства. Если раньше электроэрозионная обработка не пользовалась особой популярностью, то сейчас – это распространенная во всем мире технология.
Она позволяет получать изделия требуемой формы и размера с помощью электрических импульсов. Ее применяют, когда обработка на традиционных станках затруднена или нерентабельна из-за отходов в виде стружки и угара. Технология более экономичная, производительная и удобная для созданий объемных деталей сложной формы, фасонных полостей для труб, профильных канавок и пазов в деталях авиа- и ракетостроения.
Электрод – это главный инструмент в этом процессе. Его производству важно уделять особое внимание. Он должен обладать высокой стойкостью к электрической эрозии, легко обрабатываться и прикрепляться к станку, а главное его точность должна быть достаточной для эффективной электроэрозионной обработки. Использование электрода, имеющего отклонения по геометрии сечения, приведет к браку при обработке изделия. Оно будет отличаться от необходимого размерами или формой профиля.
Существуют традиционные лезвийные способы изготовления электрода-инструмента, например, фрезерование и точение. Однако при изготовлении сложнопрофильных электродов, особенно при отработке опытных деталей, изготовление такими способами является экономически неэффективно. У метода послойного лазерного сплавления есть преимущество – электроды изготавливаются просто из металлического порошка без дополнительного оборудования.
«Мы изучили то, как условия послойного лазерного сплавления при производстве электродов-инструментов влияют на их точность. Проследили, как будет меняться геометрическая точность от параметров, которые обеспечивают стабильное производство электродов – мощности лазера, расстояния между точками на траектории лазера, времени его воздействия», – рассказывает кандидат технических наук, доцент, директор Высшей школы авиационного двигателестроения Тимур Абляз.
Для эксперимента ученые вырастили электроды из порошка титанового сплава и рассчитали внутреннее напряжение в деталях. На основе результатов выбирали необходимые производственные условия.
Моделирование показало, что максимальное отклонение геометрических размеров полученного электрода составляет около 0,12 миллиметра, при этом наблюдается наихудшая шероховатость и точность, но хорошая производительность. Минимальное отклонение от заданных параметров (0,07 миллиметра) наблюдается при расстоянии между точками в 15 микрометров (микрометр – одна миллионная доля метра) и мощностью лазера 38 Вт. Максимальная прочность (1060 МПа) проявляется при расстоянии между точками в 10 мкм и мощностью лазера 44 Вт.
Все полученные расчеты позволяют оптимизировать процесс плавления для послойного изготовления электродов. Производственные условия, установленные учеными ПНИПУ, создают допустимое внутреннее напряжение в деталях, что приводит к стабильному росту качественных инструментов.
Результаты исследования обеспечивают необходимую точность и прочность электродов-инструментов, полученных методом послойного лазерного сплавления. Благодаря этому Россия вновь задает тренд и повышает качество электроэрозионной обработки ответственных изделий в авиа и машиностроении для создания объемных деталей сложной формы, например, лопастей турбин, валов или пресс-форм.
Telegram 
Дзен 
VK Чтобы половина Вселенной оказалась заполнена самовоспроизводящимися машинами, достаточно всего одной технологической цивилизации на миллион галактик. К такому выводу астрофизик Дэвид Киппинг пришел, впервые рассчитав последствия парадокса Ферми в космологических масштабах. Результат сделал отсутствие следов внеземного разума еще труднее для объяснения.
Международный коллектив ученых обнаружил новую серьезную угрозу ускорения потепления планеты, которая скрывается в высокогорных районах Азии. Исследователи выяснили, что стремительное повышение температур приводит к высвобождению огромных запасов древнего углерода из вечной мерзлоты (замерзшие слои грунта, не оттаивающие годами) Тибетского плато.
Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
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.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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