Повышение эксплуатационных характеристик рабочих поверхностей
деталей машин и инструмента

1. Сроки выполнения разработки (год начала – год окончания): 2003-2005.

2. Головная организация-разработчик, адрес, факс, E–mail, контактный телефон: Пермский государственный технический университет, кафедра «Технология литейного производства»; 614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29а; E-mail: tlp@pstu.ac.ru; тел.(3422) 19-80-54, 19-80- 54, 19-83-94.

3. Организация – заказчик, адрес, факс,
E – mail, контактный телефон: Инициативная разработка.

4. Возможные потребители, наличие заявок на продукцию: Предприятия машиностроения, приборостроения, нефтехимические и нефтеперерабатывающие производства.

5. Краткая содержательная характеристика разработки: Технология предназначена для повышения эксплуатационных свойств (износостойкости, коррозионной стойкости) рабочих поверхностей деталей машин и инструмента, работающих как в обычных, так и в тяжелых условиях эксплуатации (при высоких температурах).

6. Степень готовности: Проведены испытания опытных образцов с положительным эффектом. Технология готова к освоению при доработке применительно к конкретным производственным условиям и конструкциям.

7. Наличие необходимой инфраструктуры производственной мощностей: Имеется.

8. Ожидаемые результаты: Повышение потребительских свойств изделий, изготовленных из конкретного материала, замена материала на менее дорогой с применением лазерной обработки без снижения базовых показателей физико-механических свойств.

9. Оценка основных характеристик разработки, обеспечивающих конкурентоспособность: Важной особенностью лазерной обработки является возможность достижения температуры плавления сплава или близких к ней за короткое время (скорость нагрева может достигать 104 - 106 град/сек) и быстрого охлаждения за счет самоотвода тепла вглубь материала детали или за счет принудительного охлаждения (скорость охлаждения 103 - 105 град/сек). Преимущества метода: относительная простота, экономичность и хорошая воспроизводимость способа обработки, наблюдение за рабочими параметрами; возможность получения покрытий целевого или многоцелевого назначения, которые невозможно или экономически нецелесообразно получать другими способами; упрочнение локальных (по глубине и площади) объемов деталей в местах их износа с сохранением исходных свойств материала в остальном объеме; твердость при этом повышается на 15-20 % больше, чем после термообработки существующими способами; упрочнение поверхностей труднодоступных полостей, углублений, куда луч лазера может быть введен с помощью оптических устройств; отсутствие физических контактов; создание "пятнистого" поверхностного упрочнения значительных площадей, при котором не образуется сплошного хрупкого слоя, склонного к растрескиванию, деформированию, отслаиванию; получение заданных свойств (механических, химических и др.) на обрабатываемых поверхностях деталей путем их легирования различными элементами с помощью излучения лазера; отсутствие деформации обрабатываемых деталей, обусловленное локальностью термообработки, что позволяет практически полностью исключить финишную обработку. Для многих локальных применений накладываются ограничения на деформацию деталей (зубчатые колеса, кулачки, коленчатые валы). Поэтому поверхностная лазерная обработка является прямым конкурентом таким процессам, как ТВЧ - закалка и ХТО.

9.1. Научно – технический уровень:

9.1.1. По отношению к лучшим отечественным образцам: Электронно-лучевая, ионная, плазменная обработка.

9.1.2. По отношению к лучшим мировым образцам: Мировые аналоги неизвестны.

9.2. Экологичность: Преимущества лазерной обработки дают возможность создать малоотходноый унифицированный технологический процесс; без существенных затрат решать экологические проблемы (обработка лазерным лучом исключает контакт детали с материалом инструмента, т.е. отсутствует опасность загрязнения в зоне обработки; не требуется применение охлаждающих сред).

9.3. Экономические показатели (оценочные):

9.3.1. Требуемый объем инвестиций (млн. дол): 1.

9.3.2. Потенциальный объем продаж (млн. дол): 2.

9.3.3. Срок окупаемости проекта (лет): 3-5.

10. Область применения разработки (наименование и двузначные коды позиций ОКДП): 73 – деятельность в области исследований и разработок.

11. Наличие бизнес-плана по реализации разработки (да, нет): Нет.

12. Организация, давшая предложение, контактный телефон: ПермГТУ, кафедра «Технология литейного производства», зав. кафедрой д.т.н., проф. Игнатов М.Н., тел. (3422) 19-80-54, 19-83-94, E-mail:patinf@pstu.ac.ru.