RU 
EN 
CN 
ES 
Два проекта студентов инженерно-технического факультета СГАУ прошли конкурсный отбор в смене «Инновации и техническое творчество» молодёжного форума «IВолга».
Так, проект установки для изготовления деталей аэрокосмической техники в условиях сверхпластичности был удостоен первого места, а на его реализацию автор — Эльмар Галиев — получил грант в размере 300 тыс. рублей.
Второе место (200 тыс. руб.) занял проект Романа Якуненкова — «Газовый хроматограф».
Проект Эльмара Галиева также стал победителем федерального этапа конкурса «УМНИК» и получил грант в размере 400 тыс. руб. на два года.
Так выглядела выставка научно-технического творчества на молодежном форуме «IВолга»
Сверхпластичность – будущее металлургии
Установка для изготовления деталей аэрокосмической техники в условиях сверхпластичности предполагает изменение технологий получения деталей. Сейчас большинство деталей самолётов и ракет изготавливают из высокопрочных, и, как правило, труднодеформируемых сплавов, и зачастую производители сталкиваются с рядом технологических трудностей. «Например, чтобы сделать дно бака окислителя, используют метод холодной штамповки, — рассказал Эльмар Галиев. – Чтобы изготовить одну деталь, приходится вытягивать её пять раз и после каждой такой вытяжки деталь нужно отправлять на отжиг. Да и на снятие и установку детали с инструмента для контроля поверхности уходит много времени. Правка детали проводится вручную на стенде».
В центре - Эльмар Галиев, победитель форума «IВолга» и конкурса УМНИК.
Самарские студенты, обучающиеся в СГАУ на направлении «Металлургия», предложили в таких случаях использовать совсем иную технологию — сверхпластичную формовку.
Явление сверхпластичности было открыто в XIX веке и представляет собой особенное состояние алюминиевых, титановых и некоторых других сплавов, когда в определённом интервале температур достигается чрезвычайно высокий уровень пластичности.
Эльмар Галиев предложил создать установку для сверхпластичного формования. Она представляет собой штамп, в котором зажимается лист металла и внутрь которого подаётся газ определённой температуры и давления. За счёт давления газа происходит формоизменение заготовки. Основными преимуществами по сравнению с традиционными методами листовой штамповки является высокая точность, экономия металла, ускорение процесса, относительная простота и манёвренность процесса, отсутствие промежуточных операций.
«Сейчас мы работаем над образцами, которые нам передал ракетно-космический центр «Прогресс», — говорит Эльмар. – Они изготавливаются традиционным методом. Мы провели исследования их поведения в состоянии сверхпластичности и компьютерное моделирование процесса сверхпластичного формования. Результаты показали, что для создания этих деталей нужен штамп со съёмной матрицей, а также система автоматизации подачи газа и нагрева. Съёмная матрица позволит производить детали различной конфигурации в одном штампе. А полный процесс деформации будет занимать всего от получаса до нескольких часов!»
Зарубежный аналог такой установки — пресс французской фирмы ACB, который стоит около 80 млн рублей и не всегда отвечает требованиям российских предприятий. А установка, которую разрабатывают в СГАУ, подключается к уже существующему прессу отечественного производства.
На средства, полученные на форуме «IВолга» и в конкурсе «УМНИК» (это 700 тыс. руб.), студенты собираются создать систему подачи горячего воздуха для сверхпластичного формования, систему автоматического управления сверхпластичным формованием, собрать и откалибровать установку, состоящую из штампа, системы подачи воздуха и системы автоматического управления.
Кстати, потенциальными покупателями данной установки могут стать не только предприятия аэрокосмического кластера Самарской области, но и автопроизводители и даже дизайнерские мастерские.
Химический анализ на основе хроматографии
Роман Якуненков, также студент инженерно-технологического факультета, представил судьям конкурса действующий образец газового микрохроматографа «ПИА». По утверждению Романа, этот прибор справляется с экспресс-анализом газовых проб быстро и с высокой долей чувствительности. Так, благодаря этому прибору, чтобы провести анализ локального загрязнения, больше не надо проводить отбор пробы на конкретном участке, консервировать эту пробу, транспортировать, готовить её специальным образом и только потом проводить анализ. И понимать, что на каждом этапе погрешность измерений множится и до 90% всех анализов выдают ложный результат. Газовый микрохроматограф, созданный в лабораториях СГАУ, справляется с таким анализом на месте и всего за две минуты! Для сравнения, у американского аналога (agilent 3000) идентичная газовая смесь анализируется до 15 минут.
Роман Якуненков демонстрирует работу газового микрохроматографа
«Но это не единственное преимущество перед заокеанским прибором, — отметил Роман. — Наш микрохроматограф стоит в 6 раз меньше, имеет чувствительность на два порядка выше, и его вес составляет всего 1,5 кг».
Понравилась экспертам смены и простота использования прибора. В компьютере, по беспроводной связи, устанавливается соединение с прибором и выставляется режим «Отбор». После прямого ввода газовой пробы, петля дозатора фиксированного объёма, омывается анализируемой газовой смесью. Затем срабатывает автоматическое переключение электромеханических клапанов и прибор переходит в режим «анализ». В этом режиме газ-носитель пропускает анализируемую смесь через систему. Проба проходит через молекулярные сита и разделяется на компоненты смеси. Далее, поочерёдно, компоненты сгорают на термокаталитическом детекторе. По изменению теплопроводности одной из нитей детектора и получают сигнал, который преобразуется в хроматограмму. Расчёт концентраций производится встроенной программой.
Роман Якуненков отметил, что в таких приборах нуждаются специалисты нефтегазовой отрасли, химической промышленности, судебной экспертизе, а также и в других сферах, где требуется анализ или мониторинг концентраций газовых смесей. Он также необходим для контроля пищевых продуктов и лекарственных средств.
На данном этапе проект имеет пять патентов, а также занесён в Госреестр. После получения дополнительных патентов планируется запустить мелкосерийное производство линейки приборов, которые будут адаптированы под конкретные отрасли.
Организатором смены Инновации и техническое творчество является Региональный центр инноваций. Генеральный партнер смены - Российская венчурная компания, благодаря которой лучшие проекты смогли попасть в предакселератор GenerationS минуя стадию предварительного отбора.
