Термопечь будущего. Как страна не замечает новшества
Тульские инженеры изобрели принципиально новую термообработку металла и ищут желающих воспользоваться технологией.Продать нельзя внедрить?
Где поставить запятую в этом вопросе, покажет время. А пока инженеры ПКТИмаш-термо хотят, чтобы их инновация была замечена инвесторами и предприятиями оборонно-промышленного комплекса, кому важен выпуск гражданской продукции и изделий двойного назначения. Строго говоря, их изобретение – не с пылу-жару. Тульской технологии термообработки металлов в кипящем слое – 20 лет. Всё это время создатели пытаются внедрить ноу-хау масштабно, чтобы помочь родному машиностроению термически обрабатывать сложные детали. От внедрения их технологии электроэнергия экономится на 45%, скорость обработки деталей сокращается в 2–3 раза. Чистота поверхности деталей почти не требует финишной доработки на станках.
Спрашивается, почему такой идее не дать широкополосную улицу, тем более, в условиях импортозамещения? Или хотя бы пристально её рассмотреть? Группа инженеров обращалась в областные инстанции, которым это могло бы быть интересно, доходили даже до ведомства Анатолия Чубайса в поисках инвесторов. Пока успехом это не увенчалось. За 15 лет новшество удалось внедрить на 25 предприятиях страны от Симферополя до Урала. Но это было не серийное производство, а под заказ конкретного завода. На масштабное дело у специалистов нет средств.
Чудо-печи
Сегодняшний директор предприятия Юрий Жижин рассказывает, что технологию термообработки металла в кипящем слое с применением катализаторов придумал один из специалистов тульского института ПКТИмаш Александр Бобок. Отличие тульской идеи от зарубежной (там есть аналогичный проект) заключается в том, что в тигель, где происходит термообработка деталей, засыпается не просто порошок, а катализатор, применяемый в большой химии. Для воплощения инновационной идеи Бобока была создана термоустановка «Корунд».
«Как происходит процесс? – объясняет Юрий Жижин, – В тигель засыпается катализатор. Снизу подаётся газовоздушная среда – смесь воздуха с необходимыми для проведения процессов технологическими газами (пропан-бутан или метан, аммиак). Идёт нагрев до той температуры, при которой нужно обрабатывать металлические детали. В это время, проходя через катализатор, создаётся необходимая газовая атмосфера – углеродистая или защитная, в зависимости от поставленной задачи. В тигеле образуется кипящий слой – так называемый эффект «зыбучего песка». После этого в него опускается специальное приспособление с деталями. И именно в этой атмосфере «зыбучего песка» (не на воздухе и не в соляных ваннах как при классической технологии, а именно в кипящем слое) проходит процесс термообработки детали. При этом в три раза быстрее нагреваются сами детали, и в три раза быстрее их металлическая поверхность насыщается углеродом или азотом. Такой процесс позволяет получать чистейшую поверхность изделия и минимальную его деформацию от нагрева. Поэтому финишной доработки детали зачастую не требуется... »
«В традиционных печах газовая среда формируется в отдельной установке (эндогенераторе), – продолжает технический директор предприятия Валерий Алешин, – пока газ проходит по трубам и попадает в рабочую зону, он немного охлаждается. Поэтому при классической технологии атомы углерода или азота не с такой активностью «вдалбливаются» в кристаллическую решётку металла. В итоге, скорость насыщения поверхности металла атомами в несколько раз снижается. А в «Корунде» всё соединено в одном пространстве. Детали «сажают» прямо в эндогенератор. Секрет эффективности идеи не только в оборудовании, но и в используемом катализаторе. Он был доработан до нужных параметров новосибирскими учёными по техническому заданию тульских инженеров. Катализатор представляет собой мелкозернистый порошок, состоящий из нанопор. Пористый материал пропитан активными веществами. Всех секретов мы раскрывать не будем, при желании можно связаться с тульскими инженерами по телефону 8(4872) 21-13-28. Скажем лишь, что создано четыре типоразмера термопечей, которые пользуются спросом у покупателей. А возможности их массового производства нет».
«Мы способны обрабатывать детали от 550 мм в диаметре и 1100 мм в высоту до совсем маленьких, – поясняет Жижин. – Наша технология может применяться в единичном, мелкосерийном и серийном производствах для конструктивно сложных деталей взамен шахтных, камерных печей и соляных ванн. Наша технология подходит для обработки деталей основного производства. Это шестерни, валы, втулки, направляющие, корпусные детали, рычаги, крепеж, пружины и прочее. А также широкой номенклатуры инструментального производства. Это сверла, метчики, фрезы, развертки, протяжки, детали прессформ и штампов, требующей обработку при температуре не более 1100 градусов Цельсия.
Единственно, с чем мы не можем конкурировать по себестоимости – это проходные печи, которые применяются в массовом производстве. Вдобавок, у наших печей – гибкая технология. В одной установке можно за смену провести нагрев под различные виды объемной термообработки, цементацию, нитроцементацию и азотирование. Не понадобится несколько разных печей. И, что немаловажно, технология экологически безвредна».
КстатиЗаводы ищут такие чудо-установки, и когда находят в Туле, то покупают их даже из-за двух-трёх проблемных деталей. А потом, увидев эффективность, применяют для всей остальной номенклатуры. Например, Бугульминский механический завод прислал разработчикам отчёт о внедрении «Корунда»: затраты на электроэнергию у них уменьшились на 50%, две новых печи заменили 6 (!) старых, брак снизился на 15%, финишные операции обработки деталей сократились до минимума.Информация предприятий, применяющих новую технологию на протяжении от двух до десяти лет, подтверждает, что при её использовании скорость нагрева деталей в 3 раза превышает скорость нагрева в камерных и шахтных печах. А скорость насыщения поверхности в 1,5–2,5 раза превышает скорость традиционных процессов.Здесь не требуется эндогенераторов, используемых при традиционных технологиях. Возможна быстрая переналадка оборудования при переходе от одного процесса к другому. Не требуется очистка и промывка деталей до и после термообработки. Уменьшается (по сравнению с традиционными процессами) деформация деталей. Улучшается чистота их поверхности после обработки, что в ряде случаев исключает финишные операции.