Магнитно-импульсная установка для сборочных операций
Быстрый переход:
Основная информация
Название :
Магнитно-импульсная установка для сборочных операций
Автор:
Основное технологическое направление :
Информационно-телекоммуникационные системы и программное обеспечение
Дополнительные технологические направления :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Транспортно-логистические и космические системы
Дата
публикации:
25.04.2024
Видимость :
Да
Аннотация:
В основе технологии лежит принцип преобразования электрической энергии в работу деформации за счёт явления электромагнитной индукции.
На металл оказывается воздействие импульсным электромагнитным полем, в результате чего в металле возникают вихревые токи. Взаимодействие этих токов с током индуктора-инструмента приводит к возникновению сил отталкивания, которые деформируют металл так, что усилие возникает непосредственно в нем. Отсутствие физического контакта инструмента с заготовкой позволяет сохранить качество поверхности изделия, в том числе – защитного покрытия. Высокая скорость деформации металла в магнитном поле приводит к его сверхтекучести, благодаря чему возможен обжим на ответные детали сложного профиля, выполненные в том числе из хрупких материалов, таких как пластик, керамика и стекло.
На металл оказывается воздействие импульсным электромагнитным полем, в результате чего в металле возникают вихревые токи. Взаимодействие этих токов с током индуктора-инструмента приводит к возникновению сил отталкивания, которые деформируют металл так, что усилие возникает непосредственно в нем. Отсутствие физического контакта инструмента с заготовкой позволяет сохранить качество поверхности изделия, в том числе – защитного покрытия. Высокая скорость деформации металла в магнитном поле приводит к его сверхтекучести, благодаря чему возможен обжим на ответные детали сложного профиля, выполненные в том числе из хрупких материалов, таких как пластик, керамика и стекло.
Решаемые проблемы и области применения
Решаемые проблемы :
Формирование неразъемных соединений трубчатых или профильных деталей между собой или с ответными деталями путем обжима или раздачи магнитным полем.
Области применения:
Транспорт, хранение, логистика и переработка
Области применения:
Машиностроение и ОПК
Области применения:
Другое
Технология
Описание технологии и ее ценность :
Соединение деталей методом обжима в магнитном поле позволяет снизить стоимость сборочных операций на 20-50%, а также увеличить производительность производства до 300% за счёт сокращения технологического процесса производства, а также уменьшения потребности в расходных материалах для операций сборки.
Научная база :
Modeling of the Magnetic Field Distribution in a Flat Disk Work Piece during Magnetic Pulse Processing / Y. Y. Perevalov, A. S. Melnikov, V. E. Parmenov [et al.] // Proceedings of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022, St. Petersburg, 25–28 января 2022 года. – St. Petersburg, 2022. – P. 1078-1081. – DOI 10.1109/ElConRus54750.2022.9755605
Features of Power Supply Digital Control System for Magnetic Pulse Processing / Y. Y. Perevalov, V. E. Parmenov, A. S. Melnikov [et al.] // Proceedings of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022, St. Petersburg, 25–28 января 2022 года. – St. Petersburg, 2022. – P. 817-820. – DOI 10.1109/ElConRus54750.2022.9755855
Исследование электротепловых процессов при магнитно-импульсной обработке плоских заготовок из алюминия / А. С. Мельников, В. Е. Парменов, Ю. Ю. Перевалов // Наука. Технологии. Инновации: Сборник научных трудов XV Всероссийской научной конференции молодых ученых, посвященной Году науки и технологий в России. В 10-ти частях, Новосибирск, 06–10 декабря 2021 года / Под редакцией Д.О. Соколовой. Том Часть 5. – Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2021. – С. 20-23.
Определение глубины проникновения магнитного поля в металл при магнитно-импульсной обработке / А. С. Мельников, П. В. Моисеев, В. Е. Парменов // Материаловедение, формообразующие технологии и оборудование 2021 (ICMSSTE 2021): материалы международной научно-практической конференции, Ялта, 17–20 мая 2021 года. – Симферополь: Общество с ограниченной ответственностью "Антиква", 2021. – С. 99-107. – EDN TUBTJN.
Цифровая система управления источником питания для магнитно-импульсной обработки / В. Е. Парменов, А. С. Мельников, Ю. Ю. Перевалов // Наука. Технологии. Инновации: Сборник научных трудов XV Всероссийской научной конференции молодых ученых, посвященной Году науки и технологий в России. В 10-ти частях, Новосибирск, 06–10 декабря 2021 года / Под редакцией Д.О. Соколовой. – Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2021. – С. 27-30. – EDN ITIZSL.
Yuriy Y. Perevalov; Artem S. Melnikov; Vyacheslav E. Parmenov; Maxim N. Kudryash; Ilyas Y. Abdulkhakov; Nazar V. Maslenikov, " Features of Installations for Pulse Materials Processing Design and Numerical Simulation," 2022 IEEE 23rd International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), 2022, doi: 10.1109/EDM55285.2022.9855060.
Конкурентные технологии :
Соединение деталей при помощи расходных материалов (заклепок, клея, саморезов и т.п.).
Соединение деталей механическим путем с использованием изнашиваемых пуансонов.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Возможность обработки деталей с нанесенными покрытиями за счет отсутствия физического контакта с инструментом. Снижение себестоимости изделий за счет исключения расходных материалов (заклепок, саморезов, клея и т.п.). Цифровая система управления, позволяющая работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Наличие функции самодиагностики неисправностей установки. Мобильность установки. Низкая потребляемая мощность. Быстрая переналадка. Высокий потенциал автоматизации производственного процесса за счет модульной конструкции установки.
Текущее состояние
Описание текущего состояния :
Разработаны и изготовлены 2 прототипа установки, проведены испытания прототипов в лабораторных условиях на реальных образцах изделий.
Интеллектуальная собственность :
| Название документа | Заявка на выдачу патента на изобретение «Магнитно-импульсная установка для выполнения сборочных операций» |
Текущее финансирование (Описание) :
-
Команда проекта
Численность проектной команды :
10
Структура и компетенции команды :
Разработка математических моделей электротехнологических процессов и систем; цифровых двойников оснастки магнитно-импульсных устройств; конструктивного исполнения оснастки и индуктора для магнитно-импульсного ударного воздействия на металлические изделия; зарядных устройств конденсаторных батарей, а также их производство.
Предложение инвестору / партнеру
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
5 000 000 руб.
Дорожная карта развития проекта :
| 2023 | 2024 | 2025 |
| Проведение проектных работ по доработке продукта и организация производства | Выход на производственную мощность 12 установок/год | Увеличение объемов выпускаемой продукции; продвижение аутсорсинговых услуг по проведению сборочных операций |
Прикреплённые файлы к проекту :
ЛЭТИ_Магнитно-импульсная установка для сборочных операций.pdf