РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ НАПЛАВКИ

The paper contains results of investigation concerning various designs of magnetic systems applied in devices for electromagnetic welding (EMW) of ferropowder on flat surfaces of parts. It is shown that the most effective magnetic system is based on the constant magnets which provides stable and steady process of depositing coatings and increases productivity of EMW process.Представлены результаты исследований различных конструкций магнитных систем устройств ЭМН ферропорошков на плоские поверхности деталей. Показано, что наиболее эффективной является магнитная система на основе постоянных магнитов, которая обеспечивает стабильный и устойчивый процесс нанесения покрытий и повышает производительность процесса ЭМН

Установка для электромагнитной наплавки поверхностей деталей машин

Results of the investigations pertaining to electro-magnetic surfacing while reconditioning surfaces of machine parts and design features of the specialized unit are given in the paper. The paper considers technological process and analyses results of system component usage with various magnet design.Представлены результаты исследований электромагнитной наплавки при восстановлении поверхностей деталей машин и конструктивные особенности специализированной установки. Рассмотрен технологический процесс и проанализированы результаты использования составляющих систем с различными конструкциями магнитов

Оптимизация технологических факторов магнитно-электрического упрочнения

In order to determine the optimal values of technological factors for electromagnetic hardening process (EMHP), an experimental study of the process of applying ferromagnetic Fe – 2 % V powder coating on 30ХГС (GOST 4543- 71) steel parts was conducted. The process productivity and coating continuity were selected as the target parameters for the EMHP optimization. By applying the experimental design method, based on 5-factor central composite rotatable uniform plan, we have created stochastic models, expressed in regression functions of the second order. It has been determined that the magnetic induction value in the working gap is the most significant technological factor, affecting both target parameters. With the increasing induction magnitude the process productivity and the coating continuity increase non-linearly until the maximum limit value, which was attributed to the forming of current-conductive chains in the working gap, that have varying electrical conductivity and different directions relative to the lines of magnetic field forces. In order to determine the optimal EMHP mode we have solved the problems of finding maximums for greatest productivity and coating continuity within the constraints of the studied factor range. The discovered EMHP-modes, optimal for each separate parameter, coincide only in the value of the magnetic induction and the discharge density. The optimal values for the other control factors belong to different areas of factor range for different optimization parameters. To determine the EMHP modes, balanced against the both parameters, the problem of multicriteria optimization was solved. The obtained solution reveals that the density of discharge currents produces the biggest impact on the process productivity and the coating continuity within the balanced modes. At the same time the high continuity of the coating is achieved by the supplementing increase of peripheral speed of the processed workpiece, which leads to evener distribution of the intensively supplied mass of the ferromagnetic powder on the treated surface. The recommended technological modes of EMHP have been determined, based on the generalized optimality criteria.. С целью определения оптимальных значений технологических факторов магнитно-электрического упрочнения (МЭУ) выполнено экспериментальное исследование процесса нанесения покрытия из ферромагнитного порошка Fe – 2 % V на детали из стали 30ХГС (ГОСТ 4543-71). В качестве параметров оптимизации МЭУ приняты производительность процесса и сплошность покрытия. Методом планирования экспериментов на основе 5-факторного центрального композиционного ротатабельного униформ-плана получены стохастические модели в виде регрессионных уравнений второго порядка. Установлено, что технологическим фактором, наиболее влияющим на оба параметра, является величина магнитной индукции в рабочем зазоре. С ее возрастанием производительность процесса и сплошность покрытия увеличиваются нелинейно до предельного максимального значения, что объяснено механизмом формирования в рабочем зазоре токопроводящих цепочек с различной электрической проводимостью и различным направлением относительно магнитных силовых линий. Для определения оптимального режима МЭУ решены задачи поиска максимумов наибольшей производительности и сплошности покрытия в границах исследованного факторного пространства. Найденные оптимальные по каждому отдельному параметру режимы МЭУ совпадают только по величине магнитной индукции и плотности разрядного тока. Оптимальные значения остальных управляющих факторов лежат в разных областях факторного пространства для разных параметров оптимизации. Для поиска компромиссных по обоим критериям режимов МЭУ решена задача многокритериальной оптимизации. Полученное решение указывает, что наибольшее влияние на производительность процесса и сплошность покрытия в области компромиссных режимов оказывает плотность разрядного тока. При этом высокая сплошность покрытия достигается при одновременном увеличении плотности разрядного тока и окружной скорости обрабатываемой детали, что способствует более равномерному распределению интенсивно наносимой массы ферромагнитного порошка на обрабатываемую поверхность. Определены предпочтительные технологические режимы процесса МЭУ по обобщенному критерию оптимальности

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАБОТКОЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН В ПРОЦЕССАХ МАГНИТНО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ И МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

The influence of nature of magnetic field on processes of magnetic-electric hardening and magnetic-abrasive machining of machine parts is examined. Modes of magnetic-electric hardening are set in order to obtain the highest process stability. A scheme of magnetic-abrasive machining is offered to intensify the process by regenerating the ferro-abrasive brush.Рассматривается влияние характера магнитного поля на процессы магнитно-электрического упрочнения и магнитно-абразивной обработки деталей машин. Установлены режимы магнитно-электрического упрочнения для получениянаибольшей стабильности процесса. Предложена схема магнитно-абразивной обработки с целью интенсификации процесса путем регенерации ферроабразивной щетки

Импульсная лазерная обработка поверхности композитного материала в процессах формирования широкополосных антиотражающих покрытий

For the first time, a pulse laser treatment method was developed and demonstrated for the formation of antireflective coatings based on composite materials containing polymer with carbon nanotubes. The effect of the composite surface in the visual and near-IR regions modification by the pulse laser treatment on light reflectivity has been studied. The possibility of creating innovative non-reflective surfaces of composite samples in the visual and near-IR ranges is demonstrated.Впервые методом импульсной лазерной обработки композитных материалов на основе эпоксидного полимера ЭД-20 с многостенными углеродными нанотрубками сформированы образцы антиотражающих в видимом и ближнем ИК диапазонах длин волн покрытий. Проведены оптические исследования по измерению коэффициента отражения в диапазоне от 400 до 2500 нм. Установлено влияние поверхностной структуры материалов на коэффициент отражения. Продемонстрирована возможность создания «безотражательных» поверхностей образцов композитов в видимом и ближнем ИК диапазонах спектра

Unit for Electro-Magnetic Surfacing of Machine Parts

Results of the investigations pertaining to electro-magnetic surfacing while reconditioning surfaces of machine parts and design features of the specialized unit are given in the paper. The paper considers technological process and analyses results of system component usage with various magnet design

RESOURCE- AND POWER SAVING TECHNOLOGY OF ELECTROMAGNETIC WELDING

The paper contains results of investigation concerning various designs of magnetic systems applied in devices for electromagnetic welding (EMW) of ferropowder on flat surfaces of parts. It is shown that the most effective magnetic system is based on the constant magnets which provides stable and steady process of depositing coatings and increases productivity of EMW process