Политехники разработали уникальную технологию изготовления катодов

Студенты Омского политеха под руководством старшего преподавателя кафедры «Технология машиностроения» Николая Бобкова разработали уникальную технологию изготовления катодов для магнетронного распыления, добились они этого с помощью электроэрозионной обработки.

Катод – это расходная деталь со своими уникальными параметрами, которая распыляется магнетронной технологией на инструменты определенного материала, используемые в машиностроении, такие как сталь, чугун, жаропрочные и алюминиевые сплавы, а также дорогостоящие металлы.

Марина Михалева, студентка машиностроительного института ОмГТУ: «Например, всеми известная отвертка не делается полностью из хром-ванадиевого сплава, она изготавливается из обычной стали, а поверх распыляются хром и ванадий – вещество с нужными свойствами. Если бы ее производили из чистого материала, то цена была бы очень высокая. Также данная технология применяется и к деталям в машиностроительной отрасли».

Для решения проблемы высокой стоимости детали исследователи предложили оптимизировать процесс изготовления катода. Значительные результаты были достигнуты посредством применения метода проволочной обработки, при котором ширина реза превышает диаметр проволочного электрода не более чем в полтора раза. Например, при производстве компонента из циркония металл может уйти в отходы, и, чтобы он полностью не был превращен в ненужную стружку, ученые предложили использование проволочного электроэрозионного станка, ширина реза которого равна 0,1–0,3 мм. Результат – дорогой материал не расходуется просто так, получается больше катодов, это ведет к меньшей стоимости готового изделия.

Николай Бобков, старший преподаватель кафедры «Технология машиностроения» ОмГТУ: «Мы предлагаем нарезать диски (катоды) из прутка, которые будут использоваться в дальнейшем производстве. По итогу это получается выгоднее, чем у наших конкурентов, благодаря уникальному производству, позволяющему снизить количество металла, уходящего в отходы».

Таким образом, используя в качестве заготовки пруток диаметром 50 мм при необходимой толщине катода в 5 мм, для производства 10 катодов при токарной обработке будет потрачено его около 80 мм. А при электроэрозионной обработке, которой пользуются разработчики, будет потрачено около 53 мм, что практически в два раза меньше. Разницы в 27 мм будет достаточно для производства еще 5 катодов на электроэрозионном оборудовании.