Инновационный способ обработки коррозионностойких алюминиевых сплавов

Основная информация

Название :
Инновационный способ обработки коррозионностойких алюминиевых сплавов
Автор предложения:
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дополнительные технологические направления :
Энергетика
Дата публикации:
30.04.2025
Видимость :
Да
Аннотация:
Разработка относится к области технологического обеспечения качества изделий, а именно – к повышению качества изделий из коррозионностойких алюминиевых сплавов. Предлагаемое решение позволяет снизить величину и периодичность наростообразования, тем самым улучшить качество внутренних показателей шероховатости по параметру Ra. Продукт разработки обладает потенциалом реализации в условиях промышленных производств и может быть использован для изготовления различных изделий из алюминиевых сплавов.

Решаемые проблемы и области применения

Решаемые проблемы :
Применение способа позволяет проводить бездефектную обработку высокопластичных материалов, таких как коррозионностойкие алюминиевые сплавы, за счет снижения величины и периодичности наростообразования в процессе резания, что обеспечивает улучшение качества поверхностного слоя Ra ≤ 0,8 мкм. А также позволяет исключить финишную обработку, которая также является трудоемким процессом при изготовлении изделий из высокопластичных материалов.
Актуальность проблемы:
Для обеспечения технологического качества поверхностей изделий из коррозионностойких алюминиевых сплавов возникает необходимость применения метода растачивания отверстий с применением высокочастотного волнового воздействия. При финишной обработке изделий из коррозионностойких алюминиевых сплавов традиционный метод шлифования замещается чистовым точением, что вызвано закупориванием поверхности шлифовального круга, вследствие высокой пластичности обрабатываемого материала. В настоящее время при производстве, например, элегазовых трансформаторов из алюминиевых сплавов, имеющих сложнопрофильные поверхности, сталкиваются с проблемой получения равномерной шероховатости (Ra ≥ 0,8 мкм) обработанной поверхности. Предприятия не обладают современными технологиями по обеспечению качества внутренних поверхностей изделий. Процесс достижения заданного качества изделия является трудоемким, занимающим значительное количество времени, так как обеспечение качества внутренних поверхностей осуществляется ручным, либо полуавтоматизированным механическим воздействием. Процесс шлифования сложнопрофильной поверхности до заданной шероховатости (Ra ≥ 0,8 мкм) осуществляется несколькими рабочими – от станочника до сборщика, при этом продолжительность ручного шлифования (ошкуривания) занимает до 2х часов. В связи с вышесказанным, задача повышения показателей качества, снижения величины и периодичности наростообразования является весьма актуальной, а внедрение метода растачивания отверстий в изделиях из коррозионностойкого алюминиевого сплава с применением высокочастотного волнового воздействия имеет важную практическую значимость.
Потенциальный экономический эффект:
От использования на одном предприятии: применение разработки позволяет обеспечить улучшение шероховатости по показателю Ra, снизить величину и периодичность наростообразования, за счет чего, обеспечить необходимые показатели качества внутренних поверхностей изделий из коррозионностойких алюминиевых сплавов на этапе чистовой токарной обработки, без применения дополнительной финишной обработки, тем самым снизить трудоемкость процесса изготовления изделий. От использования на нескольких предприятиях: за счет снижения времени на изготовление изделия, появляется возможность расширения линейки выпускаемой продукции, происходит снижение сроков изготовления партии, уменьшение количества потребляемой энергии на изготовление и в результате, уменьшение себестоимости изготовления.
Области применения:
Машиностроение и ОПК

Технология

Описание технологии и ее ценность :
В настоящее время при производстве, например, элегазовых трансформаторов из алюминиевых сплавов, имеющих сложнопрофильные поверхности, сталкиваются с проблемой получения равномерной шероховатости (Ra ≥ 0,8 мкм) обработанной поверхности. Новый способ сокращает трудоемкость процесса металлообработки за счет уменьшения количества операций, улучшает параметры образования наростов, обеспечивает нужную шероховатость внутренних поверхностей без применения финишной обработки.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Способ позволяет обеспечить высокие показатели качества поверхностей изделий Ra ≤ 0,8 мкм, вследствие чего исключить финишную обработку из технологического процесса изготовления изделий из коррозинностойких алюминиевых сплавов.
Потенциал импортозамещения :
Инновационный проект направлен на реализацию стратегии импортозамещения в РФ (доля российского рынка более 15%) и предполагает переход к производству наукоемкой и высокотехнологичной продукции путем повышения уровня развития производства и технологий.

Текущее состояние

Стадия готовности :
TRL 5. Экспериментальный образец в реальном масштабе
Описание текущего состояния :
Разработанный способ и устройство для его реализации готовы к промышленному использованию. Проведены успешные испытания по растачиванию отверстий с применением высокочастотного волнового воздействия. Подтверждена возможность получения изделий с заданными показателями качества.
Интеллектуальная собственность :
Название документа Патент РФ "Способ растачивания отверстий в изделиях из коррозионностойких алюминиевых сплавов"
Номер № 2787289 от 09 января 2023 года
Название документа Патент РФ "Устройство для растачивания отверстий в изделиях из коррозионностойких алюминиевых сплавов"
Номер № 199454 от 02 сентября 2020 года
Текущее финансирование (Описание) :
Разработка привлекает собственные средства за счет поддержки лабораторной и экспериментальной базы аккредитованного Научно-образовательного Центра коллективного пользования Санкт-Петербургского горного университета.

Команда проекта

Численность проектной команды :
4
Структура и компетенции команды :
Команда имеет значительный опыт в данной сфере.
Члены команды :
Максаров Вячеслав Викторович Доктор технических наук, декан механико-машиностроительного факультета
Ефимов Александр Евгеньевич Кандидат технических наук, доцент кафедры машиностроения
Минин Александр Олегович Аспирант кафедры машиностроения
Голиков Тарас Сергеевич заведующий комплексной учебной лабораторией нефтегазового факультета по инженерному обеспечению оборудования

Бизнес-модель

Целевые сегменты:
Разработка может быть применена на предприятиях, занимающихся изготовлением изделий из коррозионностойких алюминиевых сплавов.
Ценностное предложение:
Установка обладает модульной конструкцией, позволяющей изменять компоновку в зависимости от выполняемых задач, что позволяет применять ее на станках разного типа. Способ позволяет обеспечить высокие показатели качества поверхностей изделий Ra ≤ 0,8 мкм, вследствие чего исключить финишную обработку из технологического процесса изготовления изделий и

Предложение инвестору / партнеру

Необходимые ресурсы для реализации проекта :
По договоренности
Дорожная карта развития проекта :
2025
Разработанный способ и устройство для его реализации готовы к промышленному использованию. Проведены успешные испытания по растачиванию отверстий с применением высокочастотного волнового воздействия.
Прикреплённые файлы к проекту :
Безымянный.png
Контактная информация