. Обнинский Вестник » Публикации » Большие перспективы уникальной технологии обнинских ученых
Главная » Наука

Большие перспективы уникальной технологии обнинских ученых

3 июня 2012 Нет комментариев

Обнинский Центр порошкового напыления в 2011 году получил премию Правительства Российской Федерации «За создание обобщенной теории взаимодействия высокоскоростных гетерогенных потоков с преградой, разработку технологий и оборудования для газодинамического напыления металлов». Предлагаем вашему вниманию интервью с директором Обнинского Центра порошкового напыления Олегом Клюевым.

Немного о газодинамическом напылении
- Олег Федорович, ваше предприятие в городе работает почти два десятка лет. Чем оно занимается?
- Мы занимаемся разработкой и производством оборудования для нанесения металлических покрытий. Часто нас путают с порошковой окраской — мы никакого отношения к окраске не имеем. Потребность промышленности в металлических покрытиях огромна. Десятки миллионов тонн металлов в мире ежегодно расходуются на коррозию и прочие повреждения. Поврежденные износом механизмы попросту выбрасываются, а ведь их можно восстанавливать. Нами разработана технология восстановления утраченного металла.

- В чем заключается ее уникальность?
- Мы создали оборудование, которое с помощью сжатого воздуха ускоряет металлические частицы до скоростей порядка 600 м/сек. На этой скорости холодная твердая частица ударяется о поверхность и приваривается к ней. В результате на поверхности детали нарастает металлическое покрытие, которое обладает потребительскими свойствами. Особенность нашей технологии в том, что нанесение металла на подложку осуществляется без заметного теплового воздействия – поверхность детали, на которую наносится покрытие, нагревается очень слабо. В результате не происходит деформации, не возникают внутренние напряжения, деталь не коробится. Особенно это важно для деталей сложной конфигурации — с тонкими стенками, которые очень требовательны к изменению геометрии, чувствительны к деформации.

- Создать новую уникальную технологию непросто. Были ли какие-то наработки в этой области, которыми вы воспользовались?
- Явление налипания холодных металлических частиц на мишень было открыто в начале 80-х годов новосибирскими учеными из Института теоретической и прикладной механики. У них до сих пор целая лаборатория занимается изучением сверхзвукового газодинамического напыления. И они продолжают свои работы на гелии высокого давления и его смесях с воздухом. Мы до 1992 года были физиками-экспериментаторами в НПО «Тайфун». В ту пору мы занимались проблемами взаимодействия с препятствием частиц, имеющих скорость 4-6 км/ сек, и эффект налипания металла на поверхность на скоростях 500-600 м/сек для нас был побочным, и мы не обращали на него внимания.
После распада Советского Союза, когда государство фактически перестало финансировать науку, мы решили сделать из этого явления коммерческую технологию. Мы хотели создать технологию, которая ускоряла бы частицы металла не дорогим гелием, а доступным и дешевым воздухом. Так получилось, что мы открыли эту технологию независимо от ученых из Новосибирска. Нам удалось обособиться от них и создать свою версию технологии. Как ни крути, физика-то одна – холодная твердая частица на большой скорости ударяется о поверхность. Вопрос только в том, как ее разогнать до этой скорости. Мы очень долго работали над этим, рассчитывая, создавая различные модели сопла, разбираясь, как частица движется в сопле, как разогреть воздух до нужной нам температуры, чтобы увеличить скорость частицы. Все это называется «газодинамическое напыление». В мире этот способ получил название cold spray — холодное газодинамическое напыление. Но за новосибирцами закрепилась линия «холодное газодинамическое напыление высокого давления» high-pressure cold spray, а мы сформировали ветвь «холодное газодинамическое напыление низкого давления» lowpressure cold spray.

Ученых много, а премия одна
- Где ваша технология используется?
- Эта технология используются в промышленности — везде, где нужно нанесение металлов. Например, есть стальная деталь, которая из-за воздействия агрессивной среды ржавеет. Мы можем нанести металлический слой, который защитит механизм от коррозии. Или в электротехнике на черную сталь можно нанести медь либо алюминий, увеличив тем самым электропроводность. Наши разработки нашли широкое применение в машиностроении, в авиакосмической и нефтегазовой промышленности, в атомной энергетике, судостроении и судоремонте, электротехнике, железнодорожном транспорте, в авторемонте и даже в декоративно-прикладном искусстве – с помощью нашего оборудования специалисты восстанавливают исторические скульптурные памятники.

- В 2011 году за свою разработку вы получили премию Правительства Российской Федерации. Кто вместе с вами получил эту награду?
- Мы практически всю свою историю работали независимо от новосибирцев, а три года назад они нам предложили вместе с ними подать нашу разработку на премию. У них теория, открытие, эксперимент, а у нас промышленное производство и широкомасштабное промышленное внедрение. То есть, вместе мы представляем команду, которая работает над холодным газодинамическим напылением. Правительственную премию получил коллектив из 10 человек. Пятеро представляли Новосибирский институт теоретической и прикладной механики – это разработчики технологии холодного газодинамического напыления. Еще трое представляли «Бауманку» и Институт высоких температур – они занимались отдельными вопросами высокоскоростных потоков. И от Обнинского Центра порошкового напыления были я (директор Олег Федорович Клюев) и мой заместитель Александр Иванович Каширин.
К сожалению, нам было предложено всего два места, между тем, как есть еще, по меньшей мере, два человека, которые внесли неоценимый вклад в развитие нашей технологии: наш главный конструктор Тимур Валерьевич Буздыгар, который все это железо конструирует, испытывает, и Александр Викторович Шкодкин, который занимается разработкой покрытий, исследованием их свойств, оптимизацией оборудования. Но, к сожалению, премий на всех не хватает.

- Новосибирцы не обвиняли вас в том, что вы зарабатываете деньги на их разработке?
- Был момент, когда они подумали, будто мы используем что-то из их разработок, но потом обе стороны поняли, что мы ведем работы параллельно в одной и той же области, не залезая на территорию друг друга. Новосибирцы — умные ребята, они поняли, что мы открыли явление независимо от них и работаем в области создания серийного промышленного оборудования, а они исследуют физические процессы холодного газодинамического напыления. Все наши разработки защищены патентами. Патент как раз показывает, что мы не залезаем в чужую область, иначе, мы должны были купить лицензию. Патенты — это границы, которые ограждают: «это мое, а это чужое». Лицензию на производство оборудования по нашему патенту мы продали канадской компании, которая производит и продает оборудование на территории Северной Америки. Все наши устройства защищены патентами Российской Федерации, патентами США, Китая, Канады, Европатентом, Евразийским патентом, патентом Австралии, и др.

Нет пророков в своем Отечестве…
- Сегодня очень модно говорить про инновации и нанотехнологии…
- Надо честно сказать, что никакого отношения к нанотехнологиям мы не имеем. Но некоторые наши потребители пытаются сочетать нашу технологию с нанотехнологиями. Если сверху на металлические частицы нанести более мелкие частицы наноразмеров, конструктивные свойства материалов улучшаются. В частности, так поступает Санкт-Петербургский НИИ конструкционных материалов «Прометей». Сами же мы этим не занимаемся – мы малое инновационное предприятие, и у нас просто нет возможности заниматься подобными дорогостоящими проектами. За, без малого, 20 лет существования наше предприятие не получило ни копейки государственной поддержки. Все, что мы делаем, мы делаем исключительно на свои деньги.

- Вашими разработками пользуются во всем мире, по вашим патентам производят оборудование в Канаде. А родному государству не нужен разработанный вами уникальный продукт?
- Ни одна государственная структура с 1992 года не участвовала в финансировании нашей деятельности. За все эти годы мы никакой государственной поддержки не получили. Хотя бы в качестве спасибо за то, что сегодня весь мир знает, что технология low-pressure cold spray — это Обнинский центр порошкового напыления. А ведь мы единственные в мире, кто разрабатывает эту линию напыления.

- Государство не помогает, приходится рассчитывать только на свои силы, а что дальше? Каковы перспективы Обнинского Центра порошкового напыления?
- Мы являемся постоянными участниками российских и международных выставок, конференций по газодинамическому напылению металлов – это весьма способствует продвижению нашей продукции. Мы изучаем промышленные рынки, оцениваем, где еще технология low-pressure cold spray может быть востребована. Наше предприятие находится только в начале роста, поэтому мы собираемся расширять области применения оборудования, разрабатывать более широкий его спектр и внедрять в разные отрасли промышленности. Развитие этой технологии видится нам вполне позитивно.

Беседовал Павел Иванов