В МАИ создали установку для ультразвукового сверления отверстий в деталях авиационной и космической техники, изготовленных из керамики и керамоматричных композиционных материалов. Благодаря новой методике, предложенной инженерами кафедры 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов», обработка хрупкого, но чрезвычайно твёрдого материала стала более эффективной. Проект реализуется в интересах одного из крупных промышленных предприятий авиационной отрасли.
Новая установка позволяет получать отверстия диаметром до 10 миллиметров в самых твёрдых видах керамики, которые используются для производства сопловых аппаратов, жаровых труб, теплозащитной плитки и экранов.
– Такие детали обладают высокой жаропрочностью и жаростойкостью, большой плотностью и устойчивостью к окислению и термическим ударам, способностью работать при температуре 1400–1600 °С. Однако их обработка осложняется хрупкостью и твёрдостью, а также низкой пластичностью материала. Среди возникающих трудностей – высокий износ инструмента, неудовлетворительное качество обработанной поверхности и разрушение заготовки под воздействием режущего инструмента. Разработанная нами ультразвуковая установка позволяет снизить вероятность появления брака и увеличить производительность обработки в среднем в 10 раз при достижении требуемого качества поверхности, — пояснил один из руководителей проекта, доцент, научный сотрудник кафедры 205 Юрий Козинер.
В основе проекта лежит особая методика обработки. Установка генерирует ультразвуковые волны на частоте 18–20 кГц. При помощи преобразователя они передаются на режущий инструмент – алмазное сверло.
— Сверло начинает не просто вращаться, а совершать возвратно-поступательные движения с огромной частотой и малой амплитудой, оказывая микроударные воздействия на заготовку. Применение ультразвуковых колебаний позволяет снизить нагрузку как на заготовку, предотвращая её разрушение, так и на инструмент, повышая его износостойкость, — подчеркнул Юрий Козинер.
Сейчас проект находится на этапе испытаний, связанных с обработкой различных типов материалов, после завершения которых установка будет передана заказчику.