Учёные из Сибири создали первую в мире установку, совмещающую литьё, прокатку и прессование. Она может ускорить и удешевить производство новых изделий из расплавов алюминия и отходов его производства.
Специалисты Сибирского федерального университета (Красноярск) разработали и собрали установку для изготовления изделий из сплавов алюминия методом бесслитковой прокатки-прессования. Этот процесс совмещает несколько стадий обработки металла в одной операции. По словам авторов разработки, это первый в мире агрегат, одновременно осуществляющий литьё, прокатку и прессование. Его можно применять для выпуска заготовок в виде прутков и длинномерных изделий, в том числе из отходов алюминиевых сплавов. Это может заметно снизить стоимость и ускорить производство.
Установка сочетает в себе печь-миксер, где расплавляется алюминий, и деформирующий узел, с помощью которого расплав заливается в валики с водяным охлаждением. Расплав кристаллизуется в виде квадратной заготовки, из которой формируются прутки.
Практически все отечественные предприятия выпускают изделия из алюминиевых сплавов, такие как заклёпки, гайки, винты, используя слитки и лигатурные прутки, например, из сплава алюминия с титаном и бором, которые повышают устойчивость к деформации. Закупают их за границей. Отечественная разработка снижает стоимость и обеспечивает технологическую независимость.
«Мы подали заявку на два патента, так как способ и устройство для бесслитковой прокатки-прессования прутков из алюминиевых сплавов разработаны впервые», — сообщил заслуженный изобретатель РФ, доктор технических наук, профессор кафедры «Обработка металлов давлением» Института цветных металлов СФУ Сергей Сидельников.
Учёные с помощью компьютерного моделирования определили температурно-скоростные и деформационные параметры процесса и мощность приводного двигателя установки. Затем сконструировали агрегат и провели на нём экспериментальные исследования по получению опытных партий прутков-модификаторов, в том числе из вторичных отходов производства (сплава алюминия с магнием и кремнием).
Авторы разработки сделали снимки структуры металла, а также с помощью разрывной машины проверили прутки на прочность. Она оказалась сопоставимой с прочностью прутков, получаемых традиционными методами прокатки и прессования.
«Мы собираемся провести эксперименты по модифицированию промышленных слитков из сплава алюминия с магнием и кремнием с помощью полученных нами прутков-модификаторов, изготовленных из обрези прессованных профилей, и проверить научную гипотезу о возможности модифицирования слитков с помощью таких прутков», — пояснил Сергей Сидельников.