05.06.2012
Струеформирующие сопла и насадки используются в установках для газо- и жидкостноабразивной резки и обработки различных материалов (металлы, керамика, различные горные породы и пр.). Обработка изделий происходит за счет воздействия абразивных частиц (как правило, кварцевый песок), которые с большой скоростью подаются через сопло в газовой или жидкостной струе. С помощью подобных аппаратов возможна: резка различных материалов при заготовительных операциях, в особенности там, где огневая резка принципиально не возможна (резка органосодержащих композиционных материалов, например при утилизации военной техники), либо там, где нагрев разрезаемого материала нежелателен из-за возможных изменений в структуре или прочностных характеристиках; очистка внутренних поверхностей трубопроводов различных теплообменных систем от отложений, поскольку возможно использование длинномерных гибких питающих шлангов малого диаметра (катетеров). Возможно использование подобных устройств в двигателях коррекции орбиты в ракетной технике.
До последнего времени в качестве материалов для сопел и насадок использовали минералокерамику, корунд, сапфир или твердые сплавы. Эффективность использования установок с таким оснащением невысока, поскольку ресурс работы сопел и насадок из указанных материалов низок. Например стойкость сопла из корунда при давлении гидроструи 25 атм. и при расходе абразива (кварцевый песок) 10гр/мин составляет менее 4 минут. Поэтому до последнего времени подобные установки имели весьма ограниченные области применения.
В НИЛ ВТМ «МИСиС» для изготовления сопел и насадок разработаны новые типы алмазных поликристаллов (АП) с уникальной стойкостью к абразивному износу, а так же технология их лазерной обработки, позволяющая получать изделия необходимой формы без снижения прочностных характеристик алмаза. Качество алмазных поликристаллов и их эксплуатационные характеристики определяются в основном следующими параметрами: твердостью, абразивной стойкостью, размером поликристалла, размером зерна в структуре поликристалла. Для сплошного контроля качества алмазных поликристаллов в НИЛ ВТМ разработали основы и постоянно совершенствуют специальную методику, позволяющую контролировать степень перехода графит-алмаз в поликристаллах, наличие пор, трещин и крупных металлических включений, что позволяет получать изделия с гарантированным уровнем эксплуатационных свойств.
Получены алмазные поликристаллы со следующими характеристиками: а) твердость–до 100 ГПа; б) абразивная способность–до 25 см3/мг; в) размер–Æ до 8мм; г) размер зерна–не более 10 мкм. Разработанные алмазные поликристаллы (торговая марка СТМ75П, СТМ85П, СТМ95П) обладают уникальным уровнем твердости и износостойкости.
В лаборатории разработана методика и создан стенд для определения абразивной способности поликристаллов СТМ и других высокотвердых материалов. Установка позволяет проводить выборочный контроль качества алмазного сырья и оценивать потенциальную пригодность поликристаллов для изготовления волочильного, режущего и соплового инструмента. На этой установке проведены комплексные испытания нескольких видов поликристаллических сверхтвердых материалов (ПСТМ). Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Абразивная способность различных видов ПСТМ др. высокотвердых материалов.
№п.п.
Вид тестируемого материала
Абразивная способность, см3/мг
1
СТМ85П
24,6
2
АСПК2
16,2
3
СВА15Бу
7,2
4
Корунд
1,2
5
Сапфир
1,1
6
Твердый сплав ВК6
0,3
Видно, что СТМ85П и АСПК2 более чем на 2 порядка превышают по абразивной способности твердый сплав.
Приобретено самое современное лазерное и электроэрозионное оборудование для изготовления сопел и волок. Наряду с комплексом оборудования по ультразвуковой шлифовке и полировке канала, это позволило наладить выпуск сопел и волок из собственного сырья.

В

 НИЛ ВТМ разработана технология и запущено опытное производство алмазных сопел со стабильными стойкостными и качественными характеристиками, которые по ресурсу работы в 12-15 раз превосходят сапфировые сопла лучших мировых производителей. Разработаны технические условия на сопла (ТУ 3974-803-02066500-2009 Сопла алмазные поликристаллические струеформирующие). Номенклатура производимых сопел постоянно расширяется (рис.1) как за счет увеличения количества типоразмеров, так и в качественном плане (за счет увеличения чистоты канала сопла посредством применения традиционных и лазерного методов полировки). Разработаны конструкции сопел с прямым и наклонным каналами, со щелевым каналом и многоканальные. На внутреннем рынке НИЛ ВТМ является монополистом по алмазным соплам повышенной износостойкости.


Возврат к списку


Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика