Идеальное литьё. Найден новый способ перемешивания металлических расплавов

Проблема неоднородности металлических расплавов известна давно. Она возникает из-за наличия дисперсных частиц, унаследованных от исходных материалов, а также из-за неравномерности теплообмена и массопереноса при металлургических процессах. Для повышения качества литой продукции необходимо добиться однородности сплава, но существующие методы перемешивания не всегда эффективны. Но самарские исследователи нашли решение.

Совместна работа

Недавно учёные кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии» Самарского политеха совместно с профессором кафедры обработки металлов давлением Самарского университета им. Королёва Владимиром Глущенковым предложили новое решение — использовать магнитно-импульсное воздействие на расплав.

«Идея на самом деле не нова, подобные разработки уже существовали. Но моя научная работа заключается в оптимизации технологии к тому или иному производственному циклу за счёт более детального понимания и визуализации этого процесса», —  рассказывает один из участников научной команды, аспирант кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии» Дмитрий Соломатин.

Разработка применима, по сути, на любом литейном производстве, так как она позволяет улучшить характеристики того или иного сплава.

После завершения исследований на разработку планируется получить патент.

Электромагнитный импульс

Инновационный способ смешивания расплавов заключается в следующем. Импульсное магнитное поле генерируется вокруг витков катушки-индуктора магнитно-импульсной установки. Затем оно проникает через стенку тигля, изготовленного из неметаллического неэлектропроводного материала, и воздействует на расплав, наводя в нём вихревые токи. В результате взаимодействия магнитных полей токов в индукторе и в расплаве возникают электродинамические, бесконтактные силы, которые и перемешивают расплав.

Воздействие импульсного магнитного поля на расплав может быть одно- и многократным. Параметры установки позволяют управлять формой и величиной термосилового воздействия на расплав при перемешивании.

Сейчас учёные работают над оптимизацией воздействия магнитного импульса на расплав для достижения максимально качественных отливок.

«Для меня наука — это возможность самореализации, возможность улучшать и оптимизировать уже имеющиеся технологические процессы, а также разработать новые. А молодые учёные – это, прежде всего, свежий взгляд на уже имеющиеся вещи, ведущий к созданию и открытию чего-то нового», — говорит Дмитрий Соломатин.