Ученые СГТУ разработали технологию лазерного упрочнения металлических поверхностей изделий

Ученые Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. разработали новый способ упрочнения металлических поверхностей изделий различного назначения, а также нанесения биосовместимых и износостойких покрытий.

Новейшее техническое решение многофункционально и имеет широкий спектр применения. Его можно использовать в области эндопротезирования суставов, создания устройств горнодобывающей, агломерационной, металлургической и машиностроительной промышленности для дробления хрупких материалов. Кроме того, этот способ может применяться при разработке породоразрушающих инструментов для бурения нефтяных и газовых скважин.

«Суть способа заключается в повышении механической прочности поверхностного слоя изделий путем воздействия лазерного излучения, когда требуется существенное увеличение твердости поверхности и снижение ее изнашивания. Так, поверхность валковых дробилок, применяемых в горноперерабатывающей промышленности для разрушения горных пород, в результате дробления материалов подвергается сильному износу бандажа и требует его частой замены. Это вызывает дополнительные финансовые затраты у предприятий и простой оборудования. Применение разработанных высокотвердых покрытий позволит повысить эксплуатационную надежность оборудования для дробления материалов и увеличить долговечность рабочих элементов, подверженных интенсивному износу», — рассказывает доктор технических наук, заведующий кафедрой «Сварка и металлургия» СГТУ Игорь Родионов.

Другим важным направлением применения разработанных покрытий является восстановительная медицина, а именно эндопротезирование суставов, где необходим высокий уровень приживляемости имплантируемых конструкций и минимизация риска их отторжения организмом. Благодаря разработанному учеными Политеха технологическому решению, имплантат становится биологически совместимым, надежно закрепляться в кости и положительно влияет на прочность срастания.

По мнению ученого СГТУ, разработанные высокотвердые поверхностные системы также могут использоваться в производстве буровых коронок для бурения нефтяных и газовых скважин, конструировании и создании породоразрушающих инструментов для работы в условиях Крайнего Севера и бурения мерзлых грунтов. В автодорожной и строительной отраслях они могут применяться в производстве шнековых смесителей для смешивания и транспортирования технологических смесей.

Проектировались пилотные образцы изделий и выполнялись их лабораторные испытания. В настоящее время получено 12 патентов Российской Федерации и 21 положительное решение о выдаче патентов на полезные модели.

Добавим, что научный коллектив кафедры «Сварка и металлургия» представляют заведующий кафедрой Игорь Родионов, доценты Любовь Куц и Ирина Перинская, аспирант Павел Устинов, а также студенты Владислав Гурченков, Александр Трифонов, Василий Коноплин. На протяжении ряда лет политеховцы занимаются разработкой новых конструктивных решений эндопротезов различных суставов, валков валковых дробилок с рельефным бандажом, шнековых лопатковых смесителей, буровых долот с функциональными покрытиями.

Перечень охранных документов:

1. Патент РФ на полезную модель №217672. Валок валковой дробилки / Родионов И.В., Перинская И.В., Куц Л.Е. Опубл. 12.04.2023.

2. Патент РФ на полезную модель №217683. Валок валковой дробилки / Родионов И.В., Перинская И.В., Куц Л.Е., Трифонов А.Ю., Коноплин В.М., Гурченков В.Д. Опубл. 12.04.2023.

3. Патент РФ на полезную модель №216977. Валок валковой дробилки / Родионов И.В., Перинская И.В., Куц Л.Е. Опубл. 13.03.2023.

4. Патент РФ на полезную модель №216981. Валок валковой дробилки / Родионов И.В., Перинская И.В., Куц Л.Е. Опубл. 13.03.2023.

5. Патент РФ на полезную модель №217685. Валок валковой дробилки / Родионов И.В., Перинская И.В., Куц Л.Е. Опубл. 12.04.2023.

6. Патент РФ на полезную модель №217676. Валок валковой дробилки / Родионов И.В., Перинская И.В., Куц Л.Е. Опубл. 12.04.2023.