Модели энергетических цепей, алгоритмов управления и мониторинга силового преобразователя импульсного источника питания установки электрохимического нанесения керамикоподобных упрочняющих покрытий на сложнопрофильные поверхности изделий из вентильных металлов

Авторы: Перетягин П.Ю., Крит Б.Л., Людин В.Б., Морозова Н.В., Борисов А.М., Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Перетягин Н.Ю., Смирнов А., Купцов В.Р., Тюрбеева Т.Б., Воронин В.В., Грибков А.А., Леднев А.С., Семенищев Е.А., Франц В.А., Письмеснкова М.М. и другие.

Назначение: Использование разработанного источника питания в установках электрохимического нанесения керамикоподобных упрочняющих покрытий на сложнопрофильные поверхности изделий из вентильных металлов. Оптимизация процесса формирования керамикоподобных упрочняющих покрытий на вентильных металлах. Характеризация покрытий, получаемых с использованием технологии МДО.

Область(и) применения: Результатом работы станет возможность созданий изделий с повышенными эксплуатационными показателями для передовых отраслей отечественной промышленности, например машиностроения, инструментальной, нефтехимической и газовой, электронной, медицинской: антидиффузионные слои нагревательных систем; диэлектрические слои теплоотводов интегральных микросхем; покрытия на соплах двигателей, лопатках турбин и листах обшивки для защиты от высокотемпературной газовой эрозии; антикоррозионная грунтовка при изготовлении приборных панелей, корпусов; износостойкие покрытия на калибрах и притирах из дуралюминов, кожухов датчиков для дефектоскопии нефте- и газопроводов; защита от коррозии и износа деталей водяных насосов, и запорной арматуры; покрытия на поршнях двигателей внутреннего сгорания для снижения температуры примерно в 1,5 раза; защита от коррозии медицинского инструмента; изготовление неотторгаемой биокерамики на базе Ti и Zr для имплантов в стоматологии и эндопротезов; антипригарные покрытия сковород и подошв утюгов из алюминиевых сплавов повышают их поверхностную твердость в 56 раз при снижении коэффициента трения приблизительно в 1,5 раза.

Описание, характеристики: Получены оптимизированные цепи силового преобразователя источника импульсов питания, позволяющие создать энергоэффективную установку по нанесению упрочняющих покрытий, способную наносить широкий спектр керамоподобных покрытий на изделия из вентильных металлов. Свойства покрытий при этом будут не уступать, а превышать свойства известных мировых аналогов.

Преимущества перед известными аналогами: Впервые для источника питания установки МДО разработана электрическая схема, объединяющая основные технологические режимы (электрические импульсы) управления разрабатываемой технологии. В результате внедрения технологии электрохимического упрочнения изделий из вентильных металлов возможно достижение следующих показателей упрочнения и повышения качества изделий, используемых в критически важных отраслях отечественной промышленности: упрочнение труб с одновременным увеличением пропускной способности на 15% за счет снижения трения; упрочнение кромок деталей, подвергающихся значительному износу, увеличение износостойкости на 30%; защита поверхностей, подвергающихся воздействию повышенных температур и раскаленных газов (включая сопла двигателей, поверхностей поршней и др.); фиксация формы поверхностей деталей, подвергающихся значительному перегреву (в том числе выше температуры плавления); снижение трения в тяжелонагруженных узлах машин и механизмов при сохранении прочностных характеристик, повышение производительности и рабочего ресурса систем с трущимися рабочими узлами; повышение качества и безопасности труда, внедрение «чистого» производства, т.е. общее повышение культуры производства.

Правовая защита: Отчет о ПНИЭР от 29.12.2018 г.

Стадия готовности к практическому использованию: Разработка