Исследование поддержано грантом Российского научного фонда, что подчеркивает его значимость для научного сообщества.
Превосходство электроэрозионных технологий
Электроэрозионная обработка становится незаменимой при работе с высокопрочными сплавами, где традиционные методы оказываются малоэффективными. Эта технология позволяет создавать детали сложных конфигураций и микроскопические отверстия, сохраняя целостность структуры материала. Особое значение это имеет при производстве элементов авиадвигателей — лопаток и турбинных дисков, от которых требуется исключительная прочность и гладкость поверхности.
Вызовы и научные решения
Несмотря на преимущества, использование электроразрядов приводит к образованию микротрещин и дефектного слоя на металле. Эти изменения снижают износостойкость деталей, сокращая их срок службы. Толщина проблемного слоя варьируется от сотых долей миллиметра и зависит от параметров обработки, таких как сила тока и длительность импульса.
Прорывная модель от ученых ПНИПУ
Специалисты Передовой инженерной школы ПНИПУ создали уникальную математическую модель для точного прогнозирования характеристик дефектного слоя. В рамках исследования были проанализированы два режима обработки с разными показателями напряжения (50-100В), силы тока (2-8А) и длительности импульсов (40-150 мкс). Эксперименты проводились на хромосодержащих сталях 40Х и 35ХГС, широко применяемых в авиастроении.
Точность и практическая ценность
Разработанные алгоритмы демонстрируют отклонение менее 5% от экспериментальных данных. При минимальных параметрах обработки толщина дефектного слоя составляет 20-25 мкм, при максимальных — 60-80 мкм. Как отмечает Тимур Абляз, директор Высшей школы авиадвигателестроения ПНИПУ: «Наши модели не только прогнозируют параметры слоя, но и позволяют в 2 раза сократить количество микротрещин при интенсивной обработке».
Перспективы для аэрокосмической отрасли
Внедрение этой технологии открывает новые горизонты в производстве компонентов для авиа- и ракетных двигателей. Предварительный расчет режимов обработки минимизирует риски деформаций, гарантируя устойчивость деталей к экстремальным температурам и механическим нагрузкам. Это важный шаг в повышении безопасности и долговечности авиационной техники.
Источник: naked-science.ru
