Инновационная деятельность

Машиностроение и оборудование

РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАКЕТА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

Рис.1 Макет установки электроискрового легирования

1. Авторы разработки, полное название организации-разработчика

Николенко Сергей Викторович, к.т.н., с.н.с., лаборатории "Функциональных материалов и покрытий", (4212) 22-69-56, nikola1960@mail.ru;

Институт материаловедения Хабаровского научного (ИМХНЦ) ДВО РАН,

г.Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153,

2. Основные области применения и перспективные отрасли промышленности, в которых возможно эффективное внедрение данной разработки

установка электроискрового легирования предназначена для электроискровой обработки деталей оборудования с целью повышения их износостойкости, восстановления размеров изношенных деталей машин, упрочнения рабочих поверхностей режущего инструмента и штамповой оснастки, нанесения серебра на электрические контакты и т.д.

3. Техническое описание, содержащее основные принципы, технологии, технико-экономические параметры

Метод электроискрового легирования основан на полярном переносе материала анода на катод (деталь) под действием электрического разряда. Достоинством метода является высокая прочность сцепления легированного слоя с материалом основы, локальность обработки, возможность нанесения любых токопроводящих материалов, низкая энергоемкость процесса, простота выполнения технологических операций. Электродами для упрочнения режущего инструмента могут служить твердые сплавы марок "ТК" и "ВК", а также электродные материалы разработанные в Институте материаловедения

Рис. 2. Вращающийся одноторцевой электрод инструмент.

4. Преимущества предлагаемого проекта, разработки, технологии по сравнению с известными.

Выполнение предлагаемого нами проекта предусматривает разработку макета установки ЭИЛ с отличной от уже существующих установок схемой формирования электрических разрядов. Макет установки будет состоять из электрической принципиальной схемы, мощного быстродействующего ключа постоянного тока, генератора импульсов с регулируемой частотой и длительностью следования, блока управления напряжением, блока измерения амплитудно-частотной характеристики, блока интерфейса с ЭВМ. Это даст возможность регулировать электрические параметры в широком диапазоне (длительностью от 1 мкс до 10 мс, частотой следования от 10 Гц до 500 кГц). Что позволит, при прочих равных условиях увеличить эффективность процесса электроискрового легирования, улучшить условия формирования легированного слоя, за счет формирования наноструктур в поверхностном слое. Толщина легированного слоя может увеличиться в несколько раз, а сплошность слоя приблизится к 100 %. Разрабатываемая установка намного расширит область применения метода электроискрового легирования. Позволит намного расширить номенклатуру ремонтируемых деталей машин и механизмов.

Технические характеристики разрабатываемой установки в сравнении с существующей установкой "Элитрон-22А"

	Объект разработки	"Элитрон-22А"
Питание установки	220 В, 50 Гц	220 В, 50 Гц
Потребляемая мощность	не более 2,0 кВт	не более 0,4 кВт
Частота вибрации легирующего электрода	100 - 600 Гц	100 Гц
Частота вращения	500-3000 об/мин	нет
Рабочий ток	от 1 до 60 А	до 3 А
Ёмкость накопительных конденсаторов	-	360 мкФ
Максимальная производительность	не менее 5,0 см²/мин	не менее 2,0 см²/мин
Максимальная толщина нанесённого слоя	от 0,01 до 1,0 мм	от 0,01 до 0,15 мм
Подключение к ЭВМ	есть	нет

Рис. 3. Топография покрытия образца нанесенного электродным материалом wc-8%co с добавкой нанопорошка Al₂O₃.

5. Наличие собственных запатентованных или патентоспособных решений, использование лицензий или других объектов интеллектуальной собственности

Новая установка разработана частично с использованием патента на полезную модель №51547, заявка №2005133055 (Николенко С.В., Масленко А.С. Генератор импульсов технологического тока). На разрабатываемую установку послана заявка на предполагаемое изобретение, получено уведомление о положительном результате формальной экспертизы заявки № 2009123990/02 (033234).

6. Стадия, на которой находится разработка

Изготовлена действующая модель установки электроискрового легирования с ручным управлением, конечная стадия предусматривает изготовление универсальной автоматизированной установки для упрочнения режущего инструмента, штамповой оснастки, восстановления изношенных узлов деталей машин и механизмов.

7. Схема коммерциализации разработки

Создание мелкосерийного производства автоматизированных установок.

8. Требуемый размер финансирования для успешной коммерциализации.

Для завершения разработки необходимо 25000 у.е.