ПАО «Электромеханика» давно связывают партнерские отношения с высокотехнологичными производствами Китайской народной республики. Они зародились еще в конце прошлого века, когда наши страны тесно сотрудничали в области авиастроения. В частности, между ржевским предприятием и Шэньянской самолетостроительной компанией существовал долгосрочный контракт на проектирование и изготовление оборудования для сварки, отжига и термообработки. Большая часть этого оборудования работает в Шэньяне по сей день.

Сегодня «Электромеханика» изготовила для китайских предприятий две установки — установку центробежного распыления «Гранула-2500» и вакуумную печь направленной кристаллизации «ВИП-НКУ».

Значение порошковой металлургии в настоящее время, когда производство изделий путем 3D-проектирования набирает все большую популярность и открывает новые перспективы, трудно переоценить. На современном этапе большое внимание уделяется задаче получения порошков тугоплавких металлов и сплавов (титан, цирконий, ниобий, молибден, тантал, сплавы на их основе, интерметаллиды). Установки центробежного распыления типа «УЦР» ПАО «Электромеханика» выпускает с 1976 года.

На установках типа «Гранула» производства ПАО «Электромеханика» производят порошки сложных сплавов, в том числе титаносодержащих и жаропрочных никелевых сплавов, и это оборудование предприятием постоянно и неуклонно совершенствуется, что позволяет качественно улучшать и производимый продукт.

Установки типа «Гранула» — оборудование нового поколения и широких технологических возможностей, не имеющее аналогов в России и за рубежом. Получение металлических порошков на установке «Гранула-2500» основано на методе центробежного распыления расплава плазменной дугой. В результате сплавления на торце электрода образуется жидкая пленка металла. Частицы металла, оторвавшиеся от вращающейся заготовки, перемещаясь в инертной среде, остывают со скоростью 10 в минус 4 ст. — 10 в минус 7 ст. град./сек., образуя мельчайшие частицы металла — порошок, который из камеры распыления перемещается в приемный контейнер. Контейнер, заполненный металлическим порошком, совместно с инертной средой, в которой он был получен, герметизируется, отсоединяется от камеры распыления и передается на дальнейшую обработку.

На установке «Гранула» обеспечивается поддержание фракции порошка от 20 до 100 микрон. Неоспоримым преимуществом этого оборудования является создание плотных безгазовых частиц сферической формы. На первом этапе формирования частицы до момента ее отделения от венца ее взаимодействие с газовой средой практически отсутствует. Следовательно, исключается появление частиц с газовыми и прочими включениями, что многократно повышает качество продукта.

Система водоохлаждения установки «Гранула» замкнутая, двухконтурная, оснащается холодильным агрегатом. Высокопроизводительная вакуумная система реализована на базе механических и турбомолекулярных насосов, обеспечивая получение вакуума без масляных паров и газовых примесей. В установках «Гранула» используется новая конструкция плазмотрона, преимущество которой в плавном регулировании напряжения, большом ресурсе работы сопла за счет равномерного распределения мощности анодного пятна, изменения диаметра и выходного профиля сопла-анода, увеличения стойкости катода.

Система управления установки оснащается машинным зрением. Система видеоконтроля — это набор аппаратных средств, в состав которого входят видеокамера высокого разрешения, позволяющая производить видеосъемку технологического процесса, и длиннофокусный объектив.

Руководитель проекта «Гранула-2500» — ведущий инженер-конструктор НТЦ Юрий Медведев. Установка изготовлена в сборочном производстве (СП-2).

Вторая установка, отгруженная в Китай — «ВИП-НКУ» — вакуумная печь для направленной кристаллизации полунепрерывного действия, предназначена для изготовления в авиа- и двигателестроении отливок с монокристаллической и направленной структурой из жаропрочных сплавов на никелевой основе для газотурбинных двигателей, а также для высокоскоростной направленной кристаллизации лопаток из обычных жаропрочных сплавов и для отливок других деталей.

Установка «ВИП-НКУ» представляет собой сложный технологический агрегат, основными узлами которого являются плавильная и шлюзовая камеры, загрузочное устройство, индукционная печь, печь сопротивления для нагрева форм, механизмы вертикального перемещения форм и кристаллизатора, вакуумная система, система охлаждения, автоматизированная система управления технологическим процессом.

О технологических особенностях и возможностях такого, как «ВИП-НКУ», оборудования, непрофессионалам судить сложно. Но некоторые моменты все же привести стоит. Так, подача заливаемых форм осуществляется в установке без нарушения вакуума в плавильной камере, где рабочий вакуум составляет не менее 5х10 в минус 3 ст. мм рт.ст.

При поданной форме в печь подогрева включается нагреватель печи. Форма по заданной программе за полтора-два часа нагревается до 1600 градусов . После достижения указанной температуры включается индукционная печь, в которой расплавляется шихтовая заготовка. Слив расплавленного металла в нагретый блок осуществляется при температуре металла 1520 (+/-10) градусов . По окончании слива металла начинается процесс направленной кристаллизации путем опускания керамического блока форм с залитым металлом в расплав алюминия с температурой -700 градусов. В течение всего процесса на шкафу управления механизмами  автоматически фиксируются все основные параметры процесса. При снижении температуры печи до 900 градусов блок форм на максимальной скорости поднимается в исходное положение. При температуре 200-150 градусов из плавильной камеры блок форм подается в шлюзовую камеру, закрывается дверца печи подогрева форм, отводится защитный экран, закрывается затвор между плавильной и шлюзовой камерами, напускается атмосфера в шлюзовую камеру, после чего залитый  блок подается из камеры на выгрузку.

Затем на транспортную каретку устанавливается подлежащий замене блок, который подается в шлюзовую камеру, в которой создается вакуум
1х10 в минус 1 ст. мм рт.ст. Из нее заливаемый блок вводится в печь подогрева, включается нагрев. Цикл повторяется.

По сравнению с предыдущими разработками нашего предприятия эта установка имеет ряд существенных преимуществ. Увеличена зона подогрева в печи подогрева форм, в конденсаторной батарее применены «сухие» конденсаторы, не требующие подведения воды для охлаждения. Оптимизировано управление системами и механизмами установки за счет объединения функций с нескольких пультов в пульт плавильщика.

Система управления «ВИП-НКУ» обеспечивает работу установки в следующих режимах:

— наладочный — обеспечивает управление механизмами установки с компьютера;

— ручной — дополняет наладочный режим программой, блокирующей некорректные действия оператора;

— автоматизированный — осуществляет рабочий цикл установки при условии ввода оператором исходных данных (марка сплава, шифр отливки, номер плавки, режимы нагрева форм, кристаллизации).

Предусмотрена возможность перехода из автоматизированного режима в ручной и обратно (для внесения и корректировок) в процессе технологического цикла работы установки.

Руководитель проекта «ВИП-НКУ» — заместитель начальника НТЦ Максим Комаров. Стоит еще раз отметить, что все используемые в упомянутых нами установках разработки официально запатентованы, являются уникальными и не имеют аналогов не только в Российской Федерации, но и за рубежом. На сегодняшний день ПАО «Электромеханика» выполняет заказы четырех китайских предприятий на изготовление высокотехнологичного оборудования.

Когда верстался номер, представители ПАО «Электромеханика» с визитом побывали в Китае. И в ближайших номерах мы расскажем не только о достигнутых договоренностях и новых аспектах сотрудничества между ржевским предприятием и крупнейшими представителями научно-исследовательских и производственных корпораций из Поднебесной, но и о результатах переговоров руководства «Электромеханики» со специалистами из Японии, которые приехали в Китай специально, чтобы посмотреть, как там эксплуатируется произведенное в Ржеве оборудование и заказать подобные установки уже для своих предприятий.

Галина ВИНОГРАДОВА