Назначение разработки: Увеличение в несколько раз эксплуатационных характеристик режущих инструментов, оснастки и деталей машин.

Рекомендуемая область применения: Машиностроение.

Преимущества перед аналогами: Проведенные научные исследования по получению сверхтвердых одно-и многослойных и комплексных покрытий при температуре нанесения 100-500 град. С, показало увеличение износостойкости изделий из конструкционных, малолегированной и быстрорежущих сталей до 5-10 раз. Экономический эффект получается за счет существенного увеличения производительности оборудования (уменьшение времени на переналадки оборудования, увеличение подач и скорости обработки и др.). Уменьшение в несколько раз необходимого количества инструментов, уменьшение количества операций за счет более высокой чистоты обработки, экономия энергии за счет уменьшения усилий резки и др. Годовой экономический эффект только от внедрения этих технологий только по одному из машиностроительных заводов может быть достигнут на менее 1 ... 1,5 млн грн. Планируется обеспечить инструментами с сверхтвердыми наноструктурными покрытиями не менее 10 ... 12 машиностроительных предприятий Украины.

Стадия готовности разработки: Внедрено в производство

Технико-экономический эффект: Экономический эффект получается за счет существенного увеличения производительности оборудования (уменьшение времени на переналадки оборудования, увеличение подач и скорости обработки и др.).

Описание разработки:
()
Вакуумно-дуговая установка типа "Булат" нового поколения будет иметь обновленную систему электроснабжения, есть малогабаритные экономичные источники питания дуговых испарителей и подложки, в том числе высоковольтные, которые связаны между собой компьютерным управлением. Установка имеет ряд систем, которые ранее отсутствовали: - систему, обеспечивающую процесс азотирования сталей в вакуумно-дуговом двухступенчатом газовом разряде с последующим нанесением износостойких покрытий; - систему автоматического управления нанесением многослойных покрытий, включающий в себя нанесение нанослоев разного состава с регулировкой их толщины от 10 нм и более; - систему смешивания 2-3 газов (например, азот, аргон, метан) с точностью до 1%, перед их напуском в вакуумную камеру, а также обеспечение автоматического поддержания давления газовой смеси на заданном уровне; - генератор высоковольтных импульсов с амплитудой 2000 В и частотой до 15 кГц; - инфракрасный пирометр с диапазоном измерения температуры подложки в процессе нанесения 100 ... 600 град. С. Работа этих устройств, источников питания, а также процесс получения высокого вакуума в камере управляется компьютером по заданной программе. Предлагаемые технологии: Нанесение сверхтвердых наноструктурных одно-и многослойных покрытий на изделия из конструкционных и малолегированной стали, которые не допускают нагрева в процессе осаждения выше 150 град. С. В процессе осаждения покрытий на изделия представляют высоковольтные импульсы отрицательного потенциала с частотой 1 ... 15 кГц. Технология обеспечивает увеличение износостойкости изделий из сталей ШХ15, Х12М, ХВГ и др.. до 5 ... 10 раз. Это штампы, пуансоны, накатные ролики и др. .. До сих пор нанесения вакуумно-дуговых покрытий на такие изделия было невозможно, поскольку температура их нанесения была около 500 град. С. Таким образом, эта технология открывает новый класс инструментов и оснастки с вакуумно-дуговыми покрытиями. Это важно, поскольку большинство, например, штампов, очень дорогие. Комплексная вакуумно-дуговая обработка изделий из быстрорежущих сталей, включающий в себя азотирования в вакуумно-дуговой двухступенчатом газовом разряде с последующим нанесением сверхтвердых покрытий из нитридов металлов IV-VI групп таблицы Менделеева в едином технологическом процессе. Такая обработка значительно увеличивает работоспособность изделий, даже по сравнению с изделиями с такими же покрытиями, но без азотирования. Поскольку процесс азотирования проводится при температурах около 500 град. С, то технология может быть использована для работы только с быстрорежущими сталями. Технология нанесения вакуумно-дуговых покрытий на инструменты для труднообрабатываемых материалов (хромоникелевые стали и сплавы, нержавеющие стали, титановые сплавы и др.). Это многослойные покрытия TiN-MoN, TiN-CrN, NbN-ZrN на инструментах из твердых сплавов, быстрорежущих и малолегированной сталей. Путем регулирования толщины отдельных нанослоев в покрытии возможно оптимизировать его свойства, что обеспечит максимальный результат конкретно для каждого вида инструмента, обрабатываемого материала и режима его обработки. Сверхтвердые покрытия TiN, а также технология комплексной обработки (азотирования и последующее нанесение сверхтвердых покрытий в едином технологическом процессе) не имеют аналогов в мире, некоторые многослойные покрытия используются в промышленно развитых странах.

Возможность передачи за рубеж:
Продажа патентов
Реализация готовой продукции

Фотоприложение

Cтрана Украина

За дополнительной информацией обращайтесь:
E-mail: gal@uintei.kiev.ua