Российские ученые помогут продлить срок службы алюминиевых деталей и удешевить их

Детали из алюминиевых сплавов прослужат в два раза дольше и обойдутся дешевле в 4–5 раз, если обработать их поверхности новым абразивным способом. Технологию запатентовали сотрудники Пензенского государственного университета (ПГУ), а также протестировали на ведущих промышленных предприятиях Пензы и Санкт-Петербурга. Она уже готова к внедрению. Ученые отмечают, что разработанный подход может применяться и для других сплавов.

Алюминий — мягкий, легкий металл с высокой тепло- и электропроводностью. Детали из алюминиевых сплавов необходимы в машиностроении и приборостроении, они одинаково востребованы как для создания вертолетов, так и для производства бытовой техники. Без сплавов алюминия не обойтись при изготовлении различных запчастей, включая резьбовые и переходные втулки, центровочные кольца, детали со сложным профилем и другие.

Владимир Скрябин, профессор кафедры «Технологии и оборудование машиностроения» ПГУ, пояснил, что перед промышленностью сегодня остро стоит проблема финишной обработки деталей из алюминиевых сплавов. Дело в том, что при обработке алюминия любым свободным абразивом «шаржируется» поверхность самой детали. Абразивные частицы незакрепленного шлифовального материала при обработке внедряются в поверхность детали, крошатся, и в итоге не достигается заданная шероховатость. В результате это сказывается и на ресурсе работы изделия, в которое входит деталь из алюминиевого сплава.

Сейчас такие детали обрабатывают на обычных шлифовальных станках. Давление шлифовального круга на обрабатываемую поверхность достаточно велико. Такие условия не благоприятны для обработки деталей из алюминиевых сплавов. Пензенские ученые разработали особенные параметры для установок механической обработки, при которых достигается желаемое качество поверхности алюминиевых деталей.

Деталь погружается во влажную абразивную среду, которая сдавливается сжатым воздухом. В качестве абразива ученые предлагают использовать искусственный материал электрокорунд — огнеупорный и химически стойкий твердый материал на основе оксида алюминия. В процессе обработки деталь вращается с заданной скоростью или перемещается возвратно-поступательно при определенном давлении сжатого воздуха.  

По словам Владимира Скрябина, дополнительные затраты на внедрение новой разработки не потребуются, поскольку на каждом заводе, специализирующемся на производстве таких деталей, есть вертикально-сверлильные станки и станки других моделей.

«Внедрение способа сэкономит предприятиям сотни тысяч рублей. Станет возможным отказаться от дорогостоящего оборудования, и будет решена проблема обеспечения качества обработки деталей из алюминиевых сплавов. Среди других преимуществ стоит отметить повышение срока службы деталей — они будут реже выходить из строя, изнашиваться, поменяются физико-механические свойства поверхностного слоя, а значит и эффективность работы деталей в общем механизме тоже», — добавил ученый.

Новый способ был уже апробирован на ведущих промышленных предприятиях Пензы («Пензмаш», «Пензадизельмаш») и Санкт-Петербурга («Арсенал»). Исследователи из ПГУ считают, что подход в обработке поверхностей деталей из алюминиевых сплавов может быть использован и для других сплавов с защитными покрытиями.