Способ лазерной закалки сложной поверхности тонкого режущего инструмента из высокоуглеродистой стали для повышения износостойкости
режущий инструмент сахарная свекла упрочнение лазерная закалка обработка поверхности ножа измельчение корнеплодов износостойкость затупление инструмента
Серьезным технологическим недостатком при производстве сахара в России считается низкая степень извлечения сахара из свеклы. Потери при этом достигают 28–30% и зависят от начальной операции переработки – измельчения в стружку. В связи с особым биологическим строением сахарной свеклы, где свекловичный сок заперт в вакуоли стенками паренхимной клетки, для извлечения сахарозы необходимо измельчение корнеплодов ножами особой конструкции, обеспечивающими оптимальные параметры длины и проницаемости стружки. Жесткие условия работы ножей в процессе измельчения ведут к необходимости их частых перезаточек из-за интенсивного затупления режущих кромок и замены по причине деформации и разрушения граней. В этой связи необходимо обеспечить высокий уровень износостойкости рабочих поверхностей ножей центробежных свеклорезок.
Основной целью данного применения способа лазерной закалки режущего инструмента, кроме повышения его работоспособности и износостойкости увеличить его служебные характеристики и функциональные возможности, в частности улучшить качество обрабатываемой поверхности.
Существенным признаком, характеризующим изобретение является учёт термического влияние на изделие значительной площади.
Технический результат изобретения заключается в применении способа лазерной закалки при оптимальных режимах обработки рабочей поверхности ножа для повышения качества обрабатываемой поверхности и одновременно долговечности (износостойкости).
Указанный технический результат достигается тем, что нож свеклорезки изготовленный из высокоуглеродистой стали У8 подвергается лазерной обработке многолучевым диодным лазером с длиной волны 760-830 нм, выполненной с следующими технологическими режимами: сила тока 25 А, скорость обработки 10 мм/с, длина каждой дорожки 30 мм, смещение между дорожками 8,3 мм. Причём, закалка выполняется с чередованием зон упрочнения (одна дорожка упрочненная, две не упрочненные). Указанный технологический прием позволяет уменьшить тепловое влияние на поверхность ножа. Указанные технологические режимы установлены из условия превращения исходной микроструктуры в мелкодисперсную.
В России действует 68 сахарных заводов, на территории СНГ более 100. Все предприятия сталкиваются с проблемой затупления режущих кромок. Данная технология может быть также тиражировано на другой режущий инструмент. В первую очередь речь идет о сельскохозяйственных предприятиях, но также технология может быть использована в других отраслях промышленности, связанных с раскроем материалов (бумажная промышленность, изготовление продукции из кожи и др. материалов, производство пленок и т.д.)
Дмитрий
Баландин
Владимирович
Профессор
Доктор физико-математических наук
Профессор
E-3249-2014
7003853250
РОССИЯ
Михаил
Иванченко
Васильевич
Проректор по научной работе
РОССИЯ
53.49.21
Термическая и химико-термическая обработка металлов и сплавов
02.05.QG
MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS
Александр
Шлегель
Николаевич
Разработка маршрутной карты технологического процесса лазерной закадки
РОССИЯ
Сергей
Петрусевич
Никитич
Проведение экспериментальных исследований. Нанесение покрытий на кромку режущего инструмента.
РОССИЯ
Алла
Кошурина
Александровна
Консультирование по вопросу упрочнения режущего инструмента для сельскохозяйственных предприятий
РОССИЯ
Игорь
Согин
Александрович
Консультирование по вопросу упрочнения режущего инструмента для сельскохозяйственных предприятий
РОССИЯ
Павел
Жилин
Львович
Разработка технологии термоупрочнения кромки режущего инструмента.
РОССИЯ
Николай
Углов
Сергеевич
Проведение патентных исследований, проведение экспериментальных работ по упрочнению материала.
РОССИЯ
АО "СЕРГАЧСКИЙ САХАРНЫЙ ЗАВОД"
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СЕРГАЧСКИЙ САХАРНЫЙ ЗАВОД"
1135229000500
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Непубличные акционерные общества
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, УНИВЕРСИТЕТ ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО"
1025203733510
ЕЛЕНА
ЗАГАЙНОВА
ВАДИМОВНА
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения