Попов В. В. Концепція та принципи конструювання деталей агрегатобудування, їх ефективного формоутворення різальним інструментом з наноструктурами

Об’єкт дослідження – фізичні і технологічні процеси для одержання наноструктурованих шарів і нанопокриттів завдяки дії потоків іонів і фемтосекундного лазерного випромінювання на матеріали деталей та інструменту; методи дослідження – аналітичні, чисельні і експериментальні методи фізики твердого тіла, плазми, теорії теплопровідності із застосуванням нестаціонарної сумісної задачі теплопровідності й термопружності; експериментальні дослідження – із застосуванням установок «Булат-6» і ННВ 6.6, кластера «Авініт»; растрового електронного мікроскопа РЕМ-106; розроблених нових пристроїв і стандартної контрольно-вимірювальної апаратури; результати – cтворено технологічний автоматизований кластер і на його основі налагоджено виробництво низки високоресурсних деталей авіаційних гідроагрегатів; визначено умови поєднання шарів у покриттях; отримані залежності шорсткості від подачі та швидкості різання, що забезпечують мінімальне енергоспоживання; створено систему технологічної підготовки нанесення покриттів, яка дає змогу конструювати хімічний склад інструменту з урахуванням подальшого його зміцнення завдяки наноструктурам; новизна – уперше розроблено концепцію та принципи створення високоефективних високоресурсних надійних деталей і різальних інструментів; на основі концепції створено широку гамму покриттів та нанопокриттів «Авініт» з високими трибологічними властивостями; уперше узагальнено теоретичну модель сухого лазерного наклепу та доведено можливість одержання наноструктур шляхом застосування фемтосекундного лазерного випромінювання; уточнено теоретичну модель і визначено технологічні параметри потоків іонів, при яких можна розраховувати теплофізичні й термомеханічні характеристики поверхневих структур; уперше доведено, що найвпливовішим чинником запобігання абразивному зношенню або його зменшенню є одержання розміру зерна на рівні 10…40 нм у покритті або основному матеріалі інструменту; ступінь впровадження – результати роботи впроваджено на Приватному акціонерному товаристві «ФЕД» (м. Харків), Державному підприємстві «Харківське агрегатно-конструкторське бюро» (м. Харків), Акціонерному товаристві «Мотор Січ» (м. Запоріжжя), Державному підприємстві «Івченко-Прогрес» (м. Запоріжжя); галузь використання – технології виготовлення агрегатів авіаційної та ракетно-космічної техніки.