 |
Ученые Пермского Политеха в 2 раза повысили точность обработки металлических деталей
От обработки металлических изделий зависит их прочность. Для работы с деталями сложной формы, тонкими стенками или маленькими размерами применяют проволочную электроэрозионную обработку. Ученые Пермского Политеха нашли способ повысить эффективность такого метода вдвое.
Почти для любого вида промышленности необходима обработка металлических изделий для придания им нужной формы. От этого зависит прочность и долговечность готовой конструкции. Особая сложность заключается в деталях со сложной геометрической формой, тонкими стенками или маленькими размерами, как, например, элементы авиационных двигателей и лопастей, медицинские имплантаты и хирургические инструменты. Чтобы не повредить такие изделия, требуется точная и аккуратная работа. В этом случае применяют технологию проволочной электроэрозионной обработки: лишний материал удаляется с поверхности серией электрических ударов тока, которые подаются с тонкой проволоки. Ученые Пермского Политеха исследовали точность этого метода и нашли способ повысить ее эффективность вдвое.
Исследование опубликовано в журнале «Russian Engineering Research», № 7, т. 44, 2024. Исследование получило финансирование Российского научного фонда (грант 23-79-01224).
Отремонтировать поврежденные металлические детали помогает порошковая лазерная наплавка – это процесс, при котором на поверхность детали наносится порошок металла, который затем расплавляется лазером. Так создается покрытие с высокой прочностью и износостойкостью.
Но после наплавки с детали необходимо убрать неровности на поверхности и получить нужную форму. Для этого используют проволочную электроэрозионную обработку. Ее преимущество по сравнению с другими методами в том, что она не создает механического давления на заготовку и позволяет работать со сложными, тонкими и хрупкими деталями – шестерни, резцы, элементы двигателей, хирургические инструменты и имплантаты. Это также требует обработки высокой степени точности.
Ученые Пермского Политеха проверили эффективность проволочной электроэрозионной обработки и смоделировали обработку деталей газотурбинного двигателя. Образцы изготавливались из титанового сплава и стали, на них методом наплавки дополнительно нанесены порошки титана и меди.
– Выяснилось, что на месте стыка металлов образуется погрешность – неровная «ступенька». Ее размер зависел от того, насколько сильно различаются физические свойства взаимодействующих металлов. Например, между сплавом и порошком из титана «ступенька» составляла 0,02 м, а у соединения стали и меди, более разнородного по свойствам, – 0,06 м. Такой дефект может испортить готовое изделие, – объясняет Тимур Абляз, директор Высшей школы авиационного двигателестроения ПНИПУ, кандидат технических наук.
Ученые Пермского Политеха разработали рекомендации, которые повышают точность проволочной электроэрозионной обработки. Сначала нужно тщательно выбрать подходящий угол наклона проволоки. Обработку лучше проводить в два захода, причем второй должен быть менее жестким. Точность работы можно прогнозировать с помощью предварительного математического моделирования.
Для проверки своих выводов политехники провели повторное моделирование, а затем поставили эксперимент. Обработали сплав стали и меди в трех вариантах: без учета рекомендаций, с двумя проходами и с коррекцией угла проволоки. И модель, и практика показали, что предложенные методы снижают погрешность обработки в два раза.
Рекомендации ученых Пермского Политеха позволят значительно увеличить точность проволочной электроэрозионной обработки металлических изделий. Это поможет избежать дефектов и неровностей поверхности, а также повысит качество деталей со сложной геометрией – двигателей, пресс-форм, шестерней и имплантов.
Контактное лицо: Лидия Попова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 04:50, 10.12.2024
Количество просмотров: 269
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал об изменениях в правилах для водителей, ПНИПУ, 21:48, 16.03.2026, Россия |
102 |
| С 1 марта 2026 года в России вступают в силу законодательные изменения, которые коснутся всех автовладельцев. Нововведения затронут цифровизацию электронных паспортов и усиление ответственности за нарушение ПДД. Ученый Пермского Политеха рассказал, какие изменения ждут водителей, как они повлияют на бюджет и авторынок, и что делать, чтобы избежать лишних расходов. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали 10 неочевидных фактов про сон, ПНИПУ, 21:18, 16.03.2026, Россия |
26 |
| 13 марта отмечается Всемирный день сна. Ученые ПНИПУ рассказали, сколько плод спит в беременность, почему дети не видят себя во сне, как головной мозг избавляется от токсичных белков, зачем нам негативные сновидения, как нехватка сна приводит к диабету и какие психологические установки порождают бессонницу. |
|
| Ученая Пермского Политеха развеяла миф о вреде зимне-весенних овощей, ПНИПУ, 21:15, 16.03.2026, Россия |
20 |
| Существует миф, что зимне-весенние овощи содержат большое количество пестицидов и нитратов. Ученая Пермского Политеха разбирает популярный миф о зимне-весенних овощах, в чем их отличие от сезонных, как меняется количество витаминов в плодах и какие лучше всего употреблять для поддержания иммунитета. |
|
| Ученая Пермского Политеха поделилась 10 полезными фактами про почки, ПНИПУ, 21:55, 12.03.2026, Россия |
383 |
| 12 марта отмечается Всемирный день почки. Ученая ПНИПУ рассказала, когда формируются почки у ребенка, как работают, почему влияют на давление, мозг и витамин D, как часто их пересаживают, у кого выше риск образования камней, полезно ли есть арбуз и где разрабатывают искусственную почку. |
|
| Пермские ученые объяснили, почему на спутнике Сатурна бьют гейзеры, а на других — нет, ПНИПУ, 21:54, 12.03.2026, Россия |
383 |
| Европа, Энцелад и Титан — ледяные спутники Юпитера и Сатурна с подледными океанами. Только Энцелад выбрасывает воду в космос через гейзеры. Почему при сходном строении остальные спутники скрыты подо льдом, выяснили ученые Пермского Политеха и УрО РАН, создав математическую модель, которая объяснила этот феномен. |
|
|
|
