На разработку технологии выделен грант мэрии Новосибирска. В Институте гидродинамики уже создан импульсный газо-детонационный аппарат нового поколения (CCDS2000). Он позволяет восстанавливать изношенные детали. Это происходит следующим образом. Например, при износе коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания автомобиля шейки «истираются» в процессе эксплуатации и со временем возникает зазор — если не устранить его, двигатель выходит из строя. Требуется полная замена детали. Но сибирские инженеры предлагают экономичный способ возвращения детали потерянного металла. При детонационном напылении расплавленные частицы порошка с большой скоростью летят на восстанавливаемую шейку. Сталкиваясь с поверхностью, они привариваются к рей, наращивая необходимый слой покрытия. При этом можно не только возвратить работоспособность дорогостоящей детали, но, используя порошки специальных сплавов — ещё и увеличить её срок службы в сравнении с новой.
Метод детонационного напыления обеспечивает рекордную прочность сцепления напыляемого материала с подложкой и высокую плотность покрытия (больше 99%). По перечисленным параметрам он существенно превосходит другие способы: газопламенное и плазменное напыление или электродуговую металлизацию. При этом возможности технологии значительно шире — это и антикоррозионная защита, и электроизоляция с помощью керамики, и многое другое, сообщает "Наука в Сибири".
Также восстановление детонационным методом экономически эффективно. Например, на ремонт одной шейки коленчатого вала КАМАЗа, имеющего массу около 80 кг, требуется менее 500 грамм соответствующего металлического порошка. При стоимости такого вала около 80 тыс. рублей восстановление нескольких шеек обойдётся в сумму не более 10 тыс. рублей.
Грант мэрии Новосибирска выделен на разработку технологии восстановления изношенных деталей оборудования ЖКХ. Необходимо будет отработать режимы напыления серии типовых металлов и сплавов (чугуна, «нержавейки», бронзы, износостойких «самофлюсов» и других), пригодных для ремонта оборудования коммунального хозяйства. Чтобы сделать это, нужно проанализировать микроструктуру покрытия, исследовать его физические свойства (микротвердость, прочность, пористость) и эксплуатационные характеристики (абразивная и эрозионная стойкость). Для обработки деталей сложной конфигурации потребуется также адаптировать программы сканирования напыляемой поверхности. Компьютеризированный детонационный комплекс CCDS2000, сконструированный в ИГиЛ СО РАН, позволяет во время нанесения покрытия осуществлять трехкоординатное манипулирование объектом в автоматическом режиме.
В рамках гранта планируется восстановить опытные образцы деталей оборудования городских коммунальных служб. Напыление будет выполнено на стенде ИГиЛ СО РАН, и по итогам ученые сформулируют рекомендации по организации производственного участка на базе комплекса CCDS2000. Ограниченные возможности стенда института не позволяют рассчитывать на регулярный сервис в масштабе города. Но предприятия могут заказывать подобные комплексы «под себя». Например, в ООО «Ойлпамп сервис» (компания из Нижневартовска, специализируется на ремонте оборудования нефтедобычи) в 2008 году был запущен в эксплуатацию участок напыления с разработанной в Институте гидродинамики технологией восстановления компонентов погружных центробежных насосов. К настоящему времени на трех детонационных комплексах отремонтировано уже более миллиона деталей.
Фото: ИГЛ СО РАН
