Финал одного из самых важных технических студенческих конкурсов в 2018 году приобрел новый масштаб: он объединил в два раза больше молодых ученых, свою заинтересованность к будущим кадрам проявили пять госкорпораций — «Росатом», «Роснано», «Роскосмос», Объединённая авиастроительная корпорация, Объединённая судостроительная корпорация. Всероссийский инженерный конкурс прошёл с размахом в Москве на базе МГТУ «Станкин».
Всероссийский инженерный конкурс (ВИК), проводимый во исполнение поручения Президента Российской Федерации, — это система ежегодных профессиональных соревнований по выявлению лучших молодых специалистов, обучающихся по инженерным направлениям подготовки. В этом году в финальных мероприятиях конкурса приняли участие более 500 студентов и аспирантов из 60 вузов со всей страны. В заключительной программе участвовали и магистранты Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва – Евгений Жученко и Кирилл Десюкевич.
Евгений Жученко окончил факультет электроники и приборостроения по направлению «Лазерная техника и лазерные технологии», сейчас – магистр второго курса института двигателей и энергетических установок, учится на кафедре технологии производства двигателей.
- Евгений, как проходил конкурс в этом году? Что запомнилось больше всего?
- Этот конкурс показал нам, что мы нужны на производстве. Запомнилась выставка-презентация госкорпораций и промышленных предприятий — партнеров ВИК, экскурсии по лабораториям технологического полигона «Государственного инжинирингового центра», встреча с советским и российским космонавтом, исполнительным директором Роскосмоса по пилотируемым космическим программам Сергеем Крикалевым.
Если говорить о конкурсной программе, то в этом году мы не защищали свои проекты – их жюри оценили на заочном этапе.
В Москве нас разделили на команды таким образом, чтобы в каждой оказались представители разных вузов из разных регионов. Наша команда получилась очень сильной. Нам выдавали кейсы, которые, кстати, были связаны с двигателями. Нам надо было организовать современное производство двигателей летательных аппаратов. То есть стояла задача из области экономического расчета. В другом задании – я бы назвал его на смекалку – надо было скомпоновать нескольких геометрических фигур так, чтобы получить при меньшем количестве фигур максимальную рабочую площадь.
- Расскажи о своём пути в инженерию.
- Я окончил бакалавриат, и передо мной встал закономерный вопрос: «А что дальше?» Хотелось найти применение моим знаниям о лазерах на практике и, желательно, перспективное в свете современных технологий. Мой выбор пал на авиационную промышленность. В частности – на двигатели летательных аппаратов. Я увидел эти самые перспективы использования лазерных систем и лазерных технологий в 3Д-печати, точнее — в селективном лазерном сплавлении металлических порошков. Этой темой в университете занимается кафедра технологии производства двигателей и лаборатория аддитивных технологий. Задача – направить луч лазера таким образом, чтобы при сплавлении порошка получилась деталь со сложным профилем. Как правило, такие детали другим способом не получить.
- Евгений, в чем суть научной работе, которую ты представил на конкурс?
- Начнем с того, что моя работа связана не столько с лазерами, сколько с последующей обработкой поверхности выращенной в 3Д-принтере детали – такая вот трансформация научных интересов. Я занимаюсь усовершенствованием метода постобработки детали, основанного на электрохимической полировке с использованием ультразвука в среде «электролит-абразив».
3Д-печать по металлу — нашумевшая технология. Она позволяет делать детали со сложным профилем: трехмерное изделие формируется путем последовательного сплавления слоев порошкового материала лучом лазера по заданной программе. В результате материал – порошок – используется практически полностью, то есть отходов почти нет, к тому же у заготовки получается минимальный припуск на постобработку – это особенно важно для производства деталей сложной формы, особенно из титановых сплавов. Но у технологии селективного лазерного сплавления есть ряд недостатков, которые ограничивают ее внедрение в массовое производство. Один из основных заключается в том, что выращенные детали имеют довольно большую шероховатость поверхности, что не удовлетворяет требованиям, предъявляемым машиностроительной и медицинской отраслями.
Вопрос постобработки сложнопрофильных тонкостенных деталей, изготовленных по данной технологии, проявляется особенно остро, когда требуется обработка внутренних поверхностей деталей и очищение поверхностей от несплавленных частиц порошка. Методами механической обработки резанием не всегда удается достичь требуемого результата опять-таки из-за сложного профиля, тонких стенок деталей и малых припусков на механическую обработку. Кроме того, при механической обработке тонкостенных деталей из титановых сплавов в их поверхностном слое из-за низкой теплопроводности материала могут произойти структурные и фазовые изменения. А это приводит к короблению деталей.
Мы предлагаем использовать электрохимическую полировку, используя эффект электролиза. Этот процесс связан с распределением потенциалов, образованием диэлектрической защитной плёнки. Мы опускаем деталь в жидкую среду, в ней кроме электролиза присутствует абразив – материал высокой твердости, который как раз и используется для механической обработки. Затем воздействуем на среду ультразвуком, он увеличивает интенсивность электрохимических процессов, а также заставляет «работать» абразив, который и «срезает» неровности поверхности. Важно не удалить лишнее.
- Какие планы на будущее, идеи?
- Мы приняли участие в конкурсе УМНИК. Дошли до финала, где я представил установку микрополирования металлических изделий, полученных методами аддитивного производства. Результаты конкурса, насколько знаю, станут известны только в феврале. Так что, надеюсь, на положительное решение организаторов конкурса. Выиграв грант, мы будем развивать эту тему дальше.
Алексей Елфимов