Магнитно-импульсная установка для упрочнения режущего инструмента

Предназначена для повышения ресурса режущего инструмента при его производстве или после заточки

Аннотация

Проблема стойкости режущего инструмента является актуальной для любого промышленного предприятия, специализирующегося на металлообработке. Восстановление свойств инструмента, который возможно подвергнуть повторной заточке является сложной задачей и практически не решается, что приводит к повышенным затратам на закупку нового инструмента. Кроме того, в настоящее время, в связи с уходом ряда зарубежных компаний с российского рынка, возникает необходимость внедрения новых технологий в производство российского инструмента для повышения его потребительских свойств до уровня мировых аналогов.

Предлагаемое решение заключается в том, что новый режущий инструмент или инструмент, прошедший повторную заточку, перед вводом в эксплуатацию подвергается упрочняющей обработке импульсным магнитным полем. Феномен упрочнения режущих кромок инструмента под воздействием импульсных магнитных полей в настоящее время не имеет доказанного научного обоснования, поисковые работы, нацеленные на решение данной задачи, активно ведутся в настоящее время научной группой, состоящей из сотрудников СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и ФТИ НАН Беларуси. Эмпирическим путем доказано, что ресурс изделий из инструментальной и быстрорежущей стали повышается на 50-80%, изделий из нержавеющей стали – на 20-30%. В 2023 году планируется провести исследование возможности упрочнения изделий из твердых сплавов. Воздействие импульсного магнитного поля на режущую кромку инструмента приводит к уменьшению внутренних напряжений в стали, за счет чего уменьшается вероятность скалывания инструмента в процессе работы, также уменьшается шероховатость режущей кромки. Результаты исследования микротвердости обработанных образцов из инструментальной стали демонстрируют прирост твердости на 2-5 HRC, в отдельных случаях исследования микроструктуры показывают наличие наклепа на поверхности инструмента. Важнейшими отличиями данной технологии от иных методов упрочнения является простота, скорость и дешевизна. Для осуществления упрочнения импульсным магнитным полем не требуется предварительная подготовка инструмента, а также соблюдение режимов нагрева и охлаждения. 

Области применения

• Производители режущего инструмента (дисковые ножи, режущие полотна, свёрла, резцы, метчики и т.п.)
• Предприятия, эксплуатирующие подобные инструменты

Конкурентные преимущества

• Возможность осуществлять упрочнение инструмента без применения термообработки
• Возможность повышать твердость уже закаленных изделий
• Улучшение физико-механических свойств режущего инструмента
• Повышение износостойкости режущего инструмента на 50-80%
• Упрощение и ускорение производственного процесса по сравнению с традиционными методами закалки и упрочнения инструмента
• Высокий потенциал автоматизации производственного процесса за счет модульной конструкции установки
• Мобильность установки

Стадия разработки

Разработаны два полнофункциональных образца:

• «Инмаг-01» малой мощности
• «Инмаг-02У» большой мощности

Разработаны комплекты оснастки для операций упрочнения режущего инструмента

Основные технические характеристики

Образец малой мощности «Инмаг-01»