Круги без дефектов. Ульяновский ученый создал прочные силовые круги для металлургов

35-летний доцент кафедры «Инновационные технологии в машиностроении» УлГТУ Валерий Сапунов готов внедрить в промышленное производство микроволновую технологию изготовления силовых обдирочных кругов горячего прессования.  В чем ее актуальность и уникальность и кого может заинтересовать – в материале ulpravda.ru.

Молодой ученый занимается темой абразивных инструментов не первый год, а тематикой совершенствования технологии изготовления силовых обдирочных кругов горячего прессования начал заниматься 2015 году после защиты кандидатской диссертации.

«Тогда на нас вышел один из производителей данного типа абразивных кругов. Они сообщили о проблеме – выпускался брак при термообработке полуфабрикатов. В итоге попросили нас помочь устранить дефекты, - рассказал ulpravda.ru Валерий Сапунов. –  Мы изучили эту проблему и заверили, что ее можно решить по нашей технологии».

Перейти от слов к делу позволил бы грант, но выигрывать его не удалось, да и завод вскоре, посчитав расходы, отказался от обещанной финансовой поддержки.

«Для внедрения технологии в производство необходимо прежде всего желание самих предприятий инвестировать, т.к. необходимо изготовить специальное оборудование, - пояснил кандидат технических наук. – Важно понимать, что стоимость производственного оборудования, в том числе оборудования для термообработки, может достигать десятков миллионов рублей, и его окупаемость составляет не менее шести лет.  Но ряд производителей не намерены так долго ждать, хотят отбить инвестиции за 1-3 года максимум. Также производителей пугают риски, связанные с разработкой и изготовлением нового, ранее не использовавшегося в промышленности оборудования».

Стоимость разработки и изготовления СВЧ-оборудования для производства особенных силовых кругов начинается от 10 млн рублей и зависит от его производительности.

Выдержит любую нагрузку

Тем не менее изучение и разработка микроволновой технологии изготовления обдирочных кругов горячего прессования в УлГТУ продолжилась. Валерий Сапунов вместе с коллегами с кафедры «Инновационные технологии в машиностроении» провел научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Более того, смоделировал процесс термообработки силовых обдирочных кругов горячего прессования, доработал рецептуру кругов для термообработки в микроволновом поле.  

«Круг диаметром 610 мм, внутри которого присутствует специальное армирующее кольцо, выдерживает большие нагрузки и предназначен для обдирки металлопроката. Он устанавливается на специальный стан и вращается с рабочей скоростью до 80 м/с, при этом в процессе обработки на большой подаче снимается большой припуск», - говорит ученый.

Есть несколько вариантов применения силовых обдирочных кругов:

1. Сплошное поверхностное шлифование – обдирочными кругами зачищается вся поверхность сляба или заготовки металла, в том числе и торцы заготовки.

2. Вышлифовывание локальных дефектов – шлифовальным кругом на заготовке шлифуются только точечно места с дефектами.

3. Контрольное шлифование – когда после огневой зачистки металла, всё ещё остаются точечные дефекты, которые убираются выборочной зачисткой проблемных мест бакелитовыми силовыми кругами.

- В чем уникальность обдирочного круга по-ульяновски?

- Рецептура формовочной смеси для изготовления силового круга изменена. Круг состоит из двух частей: рабочей и нерабочей. Нерабочая часть – та, что ближе к центральному отверстию, - состоит в основном из карбида кремния с бакелитовой связкой. В качестве абразивного зерна на рабочей части используется преимущественно электрокорунд циркониевый. Туда же мы добавили специальный наполнитель, который не влияет на технологическую эффективность, но регулирует радиопоглощающие свойства, выравнивая их в центральной и рабочей частях круга. Что это дает? Во время термообработки в микроволновом поле круг греется равномерно. Соответственно повышается его качество, снижается количество трещин.  И этот процесс занимает всего несколько часов, а не несколько дней, как сейчас.

Ждет инвесторов

Опытно-промышленная СВЧ-печь для изготовления абразивного инструмента есть в университете.  Ее создали и запатентовали ученые политеха в середине нулевых. Несколько лет ее даже использовали в Димитровградском заводе химического машиностроения «Димитровградхиммаш».  Ее максимальная загрузка составляет 180 кг.

Правда, эта печь создавалась для обычных шлифовальных кругов. Разработанная Валерием Сапуновым микроволновая технология позволяет изготавливать разнородные по структуре силовые обдирочные круги, обеспечивая равномерный прогрев в процессе термообработки и горячего прессования. Им уже успешно отработана лабораторная технология горячего прессования и термообработки. А вот обкатка в промышленных объемах еще не проводилась, но ее реально провести на ведущих предприятиях, изготавливающих абразивный инструмент. Это Волжский абразивный завод, Лужский абразивный завод, Косулинский абразивный завод и другие. Это особенно актуально сейчас в условиях вводимых Западом санкций.

«Эти типы кругов используются на металлургических предприятиях и комбинатах для силового шлифования (обдирки проката). Их производят не так много предприятий в мире. В основном  круги закупали за границей, поскольку  качество отечественных продуктов не дотягивает до зарубежных аналогов. Наша же технология позволяет повысить качество российских кругов и, соответственно, стать их конкурентами на мировом рынке благодаря повышению такого показателя технологической эффективности как коэффициент шлифования. Кроме этого, новая технология позволяет снизить количества брака и повысить производительность изготовления кругов», - говорит ученый.

К слову, научные наработки Валерия Сапунова легли в основу одного из разделов докторской диссертации за написание которой он взялся четыре года назад, при этом в любой момент Валерий Сапунов готов поддержать отечественного производителя и заняться вопросом практического внедрения новой технологии.

Читайте наши новости на «Ulpravda.ru. Новости Ульяновска» в Телеграм, Одноклассниках, Вконтакте и Дзен.