САРАТОВ, 29 мая – РИА Новости. Научный коллектив Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю. А. разработал технологию и оборудование для формирования композитных структур на поверхности металлических изделий, которые обеспечат им прочность, твердость и новые качественные возможности при эксплуатации. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале "Journal of Physics D: Applied Physics".
Один из перспективных способов сделать современные изделия более стойкими к износу состоит в применении плазменных технологий для упрочнения их поверхностного слоя. Это так называемое напыление. Но у этого способа есть свои недостатки. Направленное изменение структуры этого слоя распространенными методами нанесения защитных пленок и упрочняющих покрытий обычно происходит с невысокой скоростью. Кроме того, широкому распространению этих методов мешают коробление готового изделия при его многочасовой обработке и невозможность обрабатывать высокоточные изделия малого размера.
Формируемая в установке низкотемпературная плазма представляет собой сверхвысокочастотный газовый разряд, который генерируется непосредственно вокруг поверхности изделия при наложении сверхвысокочастотного электромагнитного и электростатического полей. Свойства разряда существенно зависят от величины и знака постоянного электрического потенциала, подаваемого на изделие.
"Для геометрически сложных изделий, например, режущих и хирургических инструментов, шестерней, пружин, подшипников, особенно работающих в экстремальных условиях, альтернативы нашему методу отсутствуют, – поясняет Борис Бржозовский, профессор кафедры "Технология машиностроения" СГТУ им. Гагарина Ю. А. – При реализации цифровых технологий на станках с числовым программным управлением повышаются надежность, точность и другие показатели их эффективности более чем в 2 раза".
В результате воздействия новым методом износостойкость изделий повышается в 2-6 раз. Так, хирургические иглы, которые затуплялись после 20 проколов, в результате обработки выдерживали 40 проколов. Обработка различного металлорежущего инструмента, работающего практически в экстремальных условиях, то есть при высоких нагрузках и температурах, обеспечивала рост его производительности в 6 раз за счет повышения износостойкости в 2,5-3 раза. Специальный инструмент для ультразвуковой размерной обработки стоимостью 45 000 рублей обеспечивал изготовление двух изделий. После обработки число изготавливаемых изделий выросло до семи.
Коллектив СГТУ продолжает заниматься созданием научно-технологического задела по синтезу наноструктур и нанопокрытий. По мнению ученых, это позволит решить большое количество прикладных задач в различных отраслях жизнедеятельности: авиация и космонавтика, машино- и приборостроение, медицина и охрана окружающей среды. А полученные знания о процессах синтеза и функционирования наноструктурированных поверхностных слоев помогут сократить период вывода продукции на рынок нанотехнологий.
