სსიპ - ფერდინანდ თავაძის მეტალურგიისა და მასალათმცოდნეობის ინსტიტუტი
LEPL - FERDINAND TAVADZE METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE INSTITUTE
ლითონური მასალების წნევით დამუშავების ლაბორატორია № 2

ლაბორატორიაში მიმდინარე სამეცნიერო კვლევითი სამუშაოები ითვალისწინებენ მეტალურგიაში არსებულ აქტუალურ პრობლემებს - მეტალოკერამიკული კომპოზიციიური მასალებიდან მაღალი ხარისხის პროდუქციის მიღების გზების ძიებასა და გადაწყვეტას.

 

მატერიალური რესურსები
ლაბორატორიის საცდელი ბაზის ექსპერიმენტული საამქროს სამუშაო ფართობი - 345 მ2 . საამქროს ემსახურება 3 ტონიანი ამწე. საამქროში განლაგებულია:
1. საგლინავი დგანი - დუო-280 - ამძრავი 170კვტ.
2. საგლინავი დგანი - დუო-220 - ამძრავი 46კვტ.
2 საგლინავი დგანი - დუო-150 - ამძრავი 33კვტ.
3. საჩამოსხმო საგლინავი დანადგარი 46კვტ.
4. ჰიდრავლიკური წნეხი - 500ტ
5. ჰიდრავლიკური გამჭიმავი წნეხი - 50ტ.
6. პნევმატური ურო - 25კგ
7. ელ. მახურებელი ღუმელი - 12000ჩ
8. ელ. მახურებელი ღუმელი - 10000ჩ

 

ლაბორატორიის სამუშაოთა ძირითადი მიმართულებანი:
1. თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზი - ელექტროგლინვა;
2. უსხმულო გლინვა;
3. ნანონაწილაკებით განმტკიცებული ფოლადის წნევით დამუშავება;
4. ლითონური ფხვნილებიდან დასადუღი და დასაფარი ელექტროდების წნევით დამუშავებით მიღება.

 

თმს – ელექტროგლინვის ინოვაციური ტექნოლოგიით მეტალოკერამიკული კომპოზიციური მასალებიდან სპეციალური დანიშნულების მქონე ნაკეთობების მიღების კვლევა დამუშავება.

 

საკვლევი პრობლემები

სამუშაო მიმდინარეობს თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის #5 ლაბორატორიასთან თანამშრომლობით.


უნიკალური თვისებუბის მქონე მაღალ მოთხოვნილებადი მეტალოკერამიკული კომპოზიციური მასალების და მათგან შესაბამისი, პროდუქციის მიღების ტექნოლოგიის დამუშავება ათვისება და დანერგვა აქტუალური პრობლემაა.


ამ პრობლემის გადასაწყვეტად შემოთავაზებულია თმს-ელექტროგლინვის მრავალმხრივ გამოყენებადი ინოვაციური ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას იძლევა ენერგოდამზოგავი, ეკოლოგიურად სუფთა და მაღალი წარმადობის ტექნოლოგიით მიღებულ იქნას განსხვავებული დანიშნულების – დამცავი, გრადიენტული, კოროზიამედეგი, ცვეთამედეგი, ხენჯგმედეგი ფილები.


ამჟამად მიმდინარეობს თმს-ელექტროგლინვის დანადგარის რეკონსტრუქცია: შემუშავებულია და პრაქტიკულად ხორციელდება ძრავიდან გლინებამდე გადაცემათა რიცხვის ოპტიმიზაციისა და გლინების ბრუნვათა რიცხვის მყისიერი კორექტირების სისტემა. რაც უზრუნველყოფს გლინვისა და თმს კაზმის წვის ფრონტის გადაადგილების სიჩქარეთა სინქრონიზაციას. თმს-ელექტროგლინვის დანადგარი აღიჭურვება ძირითადი ტექნოლოგიური პარამეტრების კომპიუტერული ფიქსაციისა და მართვის გადამწოდებით.


შედეგად დამუშავდება თმს- ელაქტროგლინვის პროცესის ავტომატური მართვის სისტემა. მიღწეულ იქნება პარამეტრების ურთიერთ კორელაციის სრული სტაბილიზაცია. დამუშავდება თმს-ელექტროგლინვის ზოგადი ტექნოლოგია, რაც საშუალებას მოგვცემს სხვადასხვა შედგენილობის შერჩეული კაზმებიდან ვაწარმოოთ დაგეგმილი თვისებების მქონე დამცავი, გრადიენტული, კოროზიამედეგი, ცვეთამედეგი, ხენჯგმედეგი ფილები.

 

სურ.1 თმს-ელექტროგლინვის სქემა

1.გლინები;
2.დენის მიწოდების ელექტროკონტაქტები;
3.კონტეინერი;
4.თმს კაზმი;
5.წვის მონაკვეთი;
6.საბოლოო პროდუქტი;

 

მოსალოდნელი შედეგები
თმს- ელექტროგლინვის დანადგარზე შესაბამისი შედგენილობის კაზმებიდან მიღებულ იქნება დაკვეთილი თვისებების მქონე ფილების საპილოტე ნიმუშები.
დამუშავდება რეკომენდაციები თმს ელექტროგლინვით დაკვეთილი თვისებების მქონე ნაკეთობების სერიული წარმოების განხორციელებისათვის, წარმოდგინდება დამუშავებული ტექნოლოგიის ანგარიში.


კომერციალიზაციის პოტენციალი
მეტალოკერამიკული კომპოზიციური მასალების დამცავ გრადიენტულ, კოროზიამედეგ, ცვეთამედეგ, ხენჯგმედეგ ფილებს, მათი მაღალი ფიზიკურ-მექანიკური თვისებების გამო, გამოყენების ფართო სპექტრი გააჩნია (კოსმოსი, ავიამშენებლობა, ქიმია, სოფლის მეურნეობა, მანქანათმშენებლობა). აქედან გამომდინარე სამუშაოს შედეგებს გააჩნია კომერციალიზაციის პოტენციალი.


საჭირო რესურსები
მაღალ სამეცნიერო ტექნიკურ დონეზე სამუშაოს შესასრულებლად ლაბორატორიას გააჩნია მატერიალური და ადამიანური რესურსების მთელი კომპლექსი: სამუშაო შესრულდება მაღალკვალიფიციური ინჟინერ მეცნიერთა მიერ ლაბორატორიაში შექმნილ თმს - ელექტროგლინვის დანადგარის გამოყენებით.

 

სპეციალური დანიშნულების ფოლადის ფიზიკურ-მექანიკური მახასიათებლების (დრეკადობა, სიბლანტე, სისალე) გაუმჯობესება ახალი ნანოზომადი კომპოზიციური ლიგატურის გამოყენებით


საკვლევი პრობლემები
სამუშაო მიმდინარეობს არაორგანული მასალების ქიმიური და ფიზიკურ – ქიმიური ანალიზის #7 და #8 ლაბორატორიებთან თანამშრომლობით. დამუშავდა ფხვნილოვანი ნანოზომადი ლიგატურების თხევად ფოლადში შესაბერი ლაბორატორიული დანადგარის პროექტი. ინჟექცია ხორციელდება არგონის ნაკადში.
ცეცხლსასროლი იარაღის ლულის შიდა ზედაპირის ცვეთის ერთ-ერთი მთავარი მიზეზი არის დენთის წვის შედეგად მიღებული დაზიანება, რაც უარყოფითად მოქმედებს სალულე ფოლადის ისეთ მნიშვნეოვან მახასიათებლებზე როგორიცაა, დრეკადობა, სიბლანტე, და სისალე.

 

სამუშაოს მიზანია ამ მახასიათებლების გაზრდა სალულე ფოლადის მოდიფიცირებით Fe-Al2O3, Fe-Ni-Al2O3, Fe- Al2O3,-Mo Co ნანოზომადი კომპოზიციური ლიგატურებით. #8 ლაბორატორიაში ინტენსიურად მუშავდება აღნიშნული ლიგატურებით სალულე ფოლადის მიღების ტექნოლოგია,
#2 ლაბორატორიაში მიმდინარეობს კვლევითი სამუშაო ამ სპეციფიური ფოლადების სხმულებიდან ლულანამზადების მიღების ტექნოლოგიის გლინვით დასამუშავებლად (ტემპერატურული, ძალოვანი, ჩქაროსნული პარამეტრების დადგენა, გლინების დაკალიბრება), რომელიც უზრუნველყოფს დაგეგმილი ფიზიკურ-მექანიკური თვისებების შენარჩუნება განმტკიცებას.

 

მოსალოდნელი შედეგები
მიღებული ნანოლიგატურებით მოდიფიცირებით გამოდნობილია CR-Ni-Mo სპეცდანიშნულების ფოლადი. აღნიშნული ფოლადის გაგლინვის შედეგად დენადობისა და სიმტკიცის ზღვრების ფარდობამ შეადგინა 0.91, ხოლო მოდიფიცირების გარეშე მიღებული ფოლადის – 0.72. ეს მიანიშნებს, რომ ნანოლიგატურით მოდიფიცირებულ ფოლადს აქვს მნიშვნელოვნად გაზრდილი საექსპლოატაციო რესურსი.


დამუშავებულ ფოლადს გამოყენების ფართო სპექტრი გააჩნია: საარტილერიო ლულები, ნავთობის გადატუმბვა, ელექტროძალოვანი დანადგარები.

 

კომერციალიზაციის პოტენციალი
სამუშაოს განვითარების სტრატეგიული გეგმის მიხედვით უნდა გამოვლინდეს ბიზნეს-პარტნიორი, ჩატარდეს მარკეტინგული კვლევები, გამოვლინდნენ ნანოფხვნილების პოტენციური მომხმარებლები, განხორციელდეს ნანოფხვნილების სამრეწველო დანადგარის გაშვება და წარმოებული ნანოფხვნილების სამ ნაკადად რეალიზება: პირდაპირი გაყიდვები.

 

 

უწყვეტი ჩამოსხმა-გლინვის მეთოდით ალუმინის ფუძეზე ფენოვანი საჯავშნე ფილების მიღების ტექნოლოგიის დამუშავება


საკვლევი პრობლემები
დღეისათვის ალუმინის საჯავშნე მასალებად ძირითადად გამოიყენება Al-Mg; Al-Zn-Mg; Al-Zn-Mg-Cu სისტემის შენადნობები, რომლებიც მათი მექანიკური თვისებების მიხედვით (სისალე, დარტყმითი სიბლანტე, პლასტიკურობა) სხვადასხვა, მაგრამ, შეზღუდული დანიშნულების ფუნქციით გამოიყენება. აქედან გამომდინარე აქტუალურია უნივერსალური თვისებების მქონე, მაღალი სიმტკიცის, შედუღების უნარის მქონე, ანტიკოროზიული კომპოზიტური ფენოვანი საჯავშნე ფილების მიღება.


ამ მიზნის განსახორციელებლად საუკეთესო მეთოდს წარმოადგენს “უსხმულო გლინვის” მეთოდი, სადაც სამფენოვანი საჯავშნე ფილის მისაღებად შუალედურ ფენად პერსპექტიულად გვესახება ალუმინის ბორის, ნახშირბადის ან ბაზალტის ბოჭკოებით არმირებული ფილის გამოყენება.


ამჟამად მიმდინარეობს “უსხმულო გლინვის” დანადგარის მოდერნიზაციის საკონსტრუქტორო სამუშაოები, დამზადდება და დამოტაჟდება ახალი კვანძები, განთავსდება დამატებითი ტექნოლოგიური პარამეტრების გადამწოდები და ახალი მართვის სისტემა. პრაქტიკულად შეიქმნება ახალი საცდელ-საწარმოო ტიპის “უსხმულო გლინვის” აგრეგატი და მასზედ დამუშავდება ფენოვანი ფურცლების ჩამოსხმა-გლინვის ტექნოლოგია.

 

მოსალოდნელი შედეგები
ჩამოსხმა–გლინვის რეკონსტრუირებულ ლაბორატორიულ დანადგარზე; შემუშა-ვებული ტექნოლოგიით მიღებულ იქნება მაღალხარისხოვანი, შემცირებული წონის ფენოვანი ლითონური ჯავშანფილების საცდელი ნიმუშები.


უსხმულო გლინვის მეთოდის ათვისება 6-7-ჯერ შეამცირებს ენერგორესურსების ხარჯს, 5-6% ლითონის დანაკარგებს. მკვეთრად გაუმჯობესდება ეკოლოგიური მაჩვენებლები, 60-70%-ით შემცირდება ძვირადღირებული საგლინავი დგანების რაოდენობა, შესაბამისად მათი განლაგებისათვის საჭირო ფართი.


დამუშავდება და რეკომენდაცია გაეწევა უსხმულო გლინვის მეთოდით საჭირო ზომის ალუმინის ფურცლების (5-11 მმ. სისქემდე) გლინვის საწარმოო ტექნოლოგიას.

 

კომერციალიზაციის პოტენციალი
მიღებული მასალები შესაძლებელია წარმატებით იქნას გამოყენებული მსუბუქი სამხედრო ტექნიკის დასაცავად.

 

საჭირო რესურსები
ლაბორატორიას გააჩნია მატერიალური რესურსები - არსებული, ექსპერი-მენტული მცირე გაბარიტების დანადგარი, ინდუქციური სადნობი ღუმელი, შესაბამისი გამზომ გადამწოდი აპარატურა. დამუშავდა გაუმჯობესებული კონსტრუქციის და გაზრდილი შესაძლებლობების ჩამოსხმა - გლინვის ლაბორატორული დანადგარის მუშა პროექტი, მიმდინარეობს დანადგარის კონსტრუირება შესაბამისი კვანძების მოძიება, შეძენა.. სამუშაო შესრულდება მაღალკვალიფიციური ინჟინერ მეცნიერთა მიერ.

 

ლითონური ფხვნილების წნევით კომპაქტირების დასადუღი და დასაფარი ელექტროდების მიღება და მათი გამოცდა დეტალების ზედაპირების განსამტკიცებლად და გეომეტრიული ზომების აღსადგენად

 

სამუშაო მიმდინარებს #9 ლაბორატორისთან თანამშრომლობით

 

საკვლევი პრობლემები
გაცვეთილი დეტალების აღდგენა, მათი სიცოცხლიუნარიანობის გაზრდა ბუნებრივია, წარმოადგენს აქტუალურ პრობლემას. ლაბორატორიაში დამუშავდება ლითონური ფხნილების კომპაქტირებით და შეცხობით დასადუღი და დასაფარი ელექტროდების მიღება, რომელიც საგრძობლად ზრდის პროცესის წარმადობას, ამარტივებს პროცესს, იძლევა ლითონის ეკონომიას და აფართოებს მისი გამოყენების არეალს. ეს მეთოდი საშუალებას იძლევა მივიღოთ სასურველი სისქის დანადუღი ფენა და ზედაპირის დანაფარი. აღვადგინოთ ექსპლოატაციით გაცვეთილი დეტალების გეომეტრიული ზომები და ზედაპირს მივცეთ საჭირო სპეციალური თვისებები – ცვეთამედეგობა, კოროზიამედეგობა, მსურვალ-მედეგობა და სხვა. პროექტის მიზანია შეიქმნას სხვადასხვა კომპოზიციებიდან (რკინა, ვოლფრამი, კობალტი, ტიტანი, ელექტროდების მიღება, მათი გამოცდა ელექტრო-რკალური მეთოდით ნამზადების დასადუღებლად და ზედაპირების დასაფარად.

 

მოსალოდნელი შედეგები
დამუშავდება ფხვნილების კომპაქტირება - შეცხობის ტექნოლოგია და დამზადდება ელექტროდები, რომლებიც გამოიყენება გაცვეთილი დეტალების აღსადგენად და მათი ზედაპირებისათვის საჭირო ექსპლოატაციური თვისებების მისანიჭებლად.


.ლაბორატორიის საცდელ ბაზაზე დაპროექტდება სხვადასვა მეთოდებით დეტალების დადუღებისა და ზედაპირების დაფარვა-აღდგენის უბანი, რაც საშუალებას მოგვცემს დამზადდეს საჭირო თვისებების ელექტროდები.

ლაბორატორიის პერსონალი
ნუგზარ ხიდაშელი
მეცნიერ თანამშრომელი
ირაკლი ჟორდანია
კონსულტანტი
ანა ლიპარტელიანი
ლაბორანტი (შტატგარეშე)
ზურაბ ბასიალია
ინჟინერი (შტატგარეშე)
მირიან პოპიაშვილი
მუშა (შტატგარეშე)
14-11-2016    ნანახია: 7 011-ჯერ