Левша и его кузнечик. Инженер из Гомеля обошел законы физики и готов усовершенствовать металлургическое производство.
Классические способы литья такого результата не дали бы. Фото Ивана Кузменкова
Когда мы слышим о металлургии, то тут же представляем себе огромное производство с кучей искр. Производство, в котором инженер, прочно связанный со станком, мрачен и серьезен, как настоящий суровый челябинский мужчина. В Гомельском государственном техническом университете имени Сухого утверждают, что поле деятельности современного инженера-металлурга — не цеха, а компьютер. А аспирант кафедры «Металлургия и технологии обработки материалов» Иван Прусенко со своими студентами разрабатывает новые технологии высокоточных художественных отливок. Настолько точных, что на ногах его металлических кузнечиков можно ощутить волоски, а розы легко спутать с настоящими цветами.
С ювелирной точностью
В лаборатории под руководством Ивана Прусенко всегда многолюдно. Молодой ученый только за. Сейчас сложно пробудить у современного поколения интерес к металлургии, а работа с новейшей техникой и выполнение почти ювелирных задач пробуждает дремлющую исследовательскую жилку. Со своими студентами Иван разрабатывает новые способы и технологии получения высокоточных художественных отливок. Классических бумажных чертежей здесь нет. В компьютерных программах типа CAD разрабатывается 3D-проект, а дальше в ход идет целый комплекс высокотехнологичного оборудования. По трехмерному проекту изготавливают модель для отливки с точностью до 10 микрометров с помощью 3D-принтера, координационной гравировально-фрезерной установки. По полученной модели изготавливают форму для литья. Иван устраивает мини-экскурсию по имеющимся машинам.
— Для плавки и заливки применяется высокочастотная индукционная печь с регулируемой газовой средой. Здесь синтезируются высококачественные черные, цветные сплавы с последующим получением филигранных отливок, минимальная толщина стенки — с человеческий волос. При этом качество получаемых отливок регулируется обработкой расплава вакуумом, инертным газом, вибрацией в процессе плавки и заливки.
Пролить непроливаемое
Чтобы не быть голословным, Иван показывает конечный результат.
— Вот кузнечик на веточке. Отлиты не только мельчайший рисунок и тоненькие усики. Вы проведите пальцем по его ножке.
Иван ПРУСЕНКО
Подушечкой пальца чувствую мельчайшие волоски. Поверить, что это цельная отливка, трудно. Классические способы литья такого результата не дали бы, оценивает работу декан механико-технологического факультета Игорь Одарченко:
— По всем законам физики такие детали «непроливаемы». А мы «пролили», как Левша, который блоху подковал.
Такая проработка деталей пока под силу не каждому, некоторые изделия требуют многодневных исследований. Новогодние колокольчики, фигурки животных, металлические цветы — проектируют и воплощают в металле здесь многие вещи, чем мельче рисунок, тем ценнее результат. Сейчас в лаборатории выплавляют сувениры для года Собаки — маленькие фигурки верного друга человека.
— Недавно в лабораторию обратились студенты, которые участвовали в организации мотофестиваля в честь шестнадцатилетия гомельского байк-клуба. Мы делали для них сувенирные значки. Это отливка по сравнительно новой технологии «Эстрих-процесс» с высокой геометрической, размерной точностью и отсутствием дефектов.
Работа над дефектами
Сочетание металлургических традиций и современных технологий побудило молодого ученого выбрать в качестве исследования для диссертации довольно серьезную тему.
— Я разрабатываю теоретические принципы и технологии управления качеством внутренних поверхностей отливок из чугуна. Модернизация производства — задача, которая стоит перед каждым предприятием страны. И, в частности, совершенствование литейных стержней.
Рынок связующих материалов и технологий изготовления литейных стержней развивается довольно бурно. Выбрать и внедрить в производство нужную технологию — задача непростая: данных о том, как они влияют на качество отливок, экологию, свойства формовочных смесей, экономические показатели, крайне мало. Задача Ивана — разработка схемы, которая показала бы, какие конкретно факторы стали причиной появления дефектов в производстве отливок, и помогла их устранить. Да так, чтобы ее можно было адаптировать под условия работы каждого конкретного предприятия.
— Например, есть такой дефект — просечка. Это образование трещины в литейном стержне и заполнение этой трещины металлом. На отливке получается лишний гребешок. Чтобы избежать этого, мы должны обеспечить податливость литейного стержня. Но сделать это очень сложно, химически твердеющие смеси — вещь не самая послушная. Следующая задача — определенная плотность набивки литейного стержня, обеспечение выделения газов, учитывая интенсивность теплоотвода.
Настолько полной информации, которую уже собрал молодой гомельский ученый, нет ни на одном предприятии. Следующий шаг — придать всему этому удобную форму, чтобы можно было внедрить для использования на практике.
— Чтобы инженер-технолог мог проще подбирать режимы, подходящие для его производства. Это может быть, например, большой опросный лист, в котором специалист будет ставить галочки, а в конце получит рекомендации.
