Актуальная наука: "Остроликие" бритвы

00:00

Вечные мучения, связанные с механическими бритвами: то лезвия сломались, то затупились. Я уже не сыплю соль на раны тех, кто помнит опасные станки, в которые вкладывали ну очень недолговечные металлические пластинки. Но вот, кажется, новый железный век, вернее эра в нем, связанная с применением инновационных способов обработки металла, решила проблему навсегда. Рассказывает кандидат физических наук и сотрудник лаборатории по разработке математического моделирования систем обработки металла потоками энергии Артем Лейви:

"Мы воздействуем на материал электронными, ионными, лазерными пучками, либо плазменными потоками, и основное отличие от традиционных методов заключается в том, что мы в материал (в мишень) вкладываем большое количество энергии за короткий промежуток времени. Соответственно там идут различные физические процессы, которые не доступны, например, при пескоструйной или другой более привычной обработке"

Физик рассказывает, ученые из Томска разработали специальную машину, на которой стало возможно выполнять различные операции над металлом. Ее выкупили японцы, и теперь по всему миру распространяют лезвия, которые невозможно затупить. 

"В Японии обрабатывают на установке Pink, которая была собрана в Томске, японцы купили лицензию на эту установку. Они обрабатывают лезвия для бритв. В результате лезвия перестают тупиться: пробовали японцы на рынок Китая поставлять данную продукцию, у них это получилось, минусом стало то, что поскольку лезвия не тупятся - рынок насытился и продажи прекратились", - отмечает Лейви.

Тогда предприимчивые бизнесмены и группа их инноваторов задумались, а чем же рынок нельзя перенасытить. Ответ нашли в здравоохранении. И сегодня в японских лабораториях заканчиваются исследования по поводу производства супертонких одноразовых медицинских игл. Технологической задачей здесь был не износ - а ощущения пациентов. Эксперименты показали, что болевой порог человека при уколе такой иглой снижается на 20 %.  В России ученые работают на промышленные цели. И одним из главных направлений применения установки стала авиация. Продолжает Лейви. 

"Примерами уже успешных проектов по внедрению таких установок является Московский авиационный институт. Они обрабатывают электронными пучками на установке Геза-1, Геза-2 лопатки газовых турбин. То есть в результате они могут создавать прочное покрытие. У лопаток газовых турбин улучшаются эксплуатационные свойства, то есть кислотостойкость повышается, плюс, если раньше лопатка газовой турбины ломалась, трещина появлялась в покрытии, они ее просто выкидывали, сейчас они могут покрытие снимать и наносить новое", - говорит физик.

Ну и это еще не все. Возможности методов и самих установок, кажется, безграничны. Обладая возможностями такой обработки из металла можно создавать точные копии, как мелких объектов, так и крупных.

Артем Лейви: "Что можно этими технологиями достичь: можно шлифовать поверхность. Соответственно шлифуем алмазной пастой, абразивными какими-то средствами, достигаем хороших классов обработки, здесь же сложные детали, например, зуб - сложная форма, она индивидуальна. В ручную полировать очень сложно. На установке, которая в Томске была сделана, зуб этот обрабатывается пару минут и шероховатость там ноль микрометра достигает – это японцы доделали".

Эти технологии, конечно, очень дорогие - говорит ученый. Дополнительные расходы это гонорары ученых. Ведь обычно в течении 6-8 лет целая лаборатория проводит эксперименты по поводу изготовления той или иной продукции. Машина не универсальна - и чтобы добиться нужной твердости материала, прочности, размера и формы нужно много раз попробовать воздействовать на опытный образец и в конце вывести необходимую формулу. Однако все это покрывают объемы, которые можно получить на производстве: всего за несколько минут это, например,  250 тысяч лезвий или сотни тысяч игл. В том числе и расходы на исследования тоже можно урезать. Каким образом это сделать знают, как раз челябинские ученые. Продолжает Артем Лейви.

"Чтобы сократить время на разработку, а это порядка 6-7 лет, можно произвести математическое моделирование всех процессов, которые происходят в веществе при данной обработке. Ученые в Челябинске активно этим занимаются, были созданы математические модели поведения материалов при воздействии на них интенсивными потоками энергии. В результате, мы можем до проведения эксперимента определить, что будет с материалом. Стадия, когда надо уже обрабатывать материал сокращается. Не надо искать во всем диапазоне параметров: мы указываем диапазон параметров и ищем".

Челябинскими программами уже пользуются ученые из Московского авиационного института и Института сильноточной электроники Северного отделения Российской Академии наук. Сейчас главный вопрос на повестке дня - свести существующие математические модели в единый комплекс для удобства использования всех заинтересованных участников процесса.  

Такая наука.


Комментарии

Всего комментариев: 0
Чтобы оставить комментарий, необходимо зарегистрироваться или войти на сайт

    Скачайте приложение cheltv.ru

    • Google Play
    • Apple AppStore