Обработка металлов давлением - одно из древнейших искусств, дошедших до наших дней. Конечно, сейчас мы не встретим людей, которые обрабатывали ли бы железо камнем, но сущность процесса обработки осталась та же – получать нужную форму металла посредством приложения к нему усилий. Сегодня специалисты-кузнецы решают схожие задачи, но уже при изготовлении деталей машин и механизмов. Эту специальность с ее многочисленными специализациями по праву можно считать основой технического прогресса.
Удивительно, но в такой «мужской профессии» немало представительниц прекрасного пола. Одна из них Юлия Латфулина – аспирант кафедры «Процессы и машины обработки металлов давлением» Политехнического института ЮУрГУ, которая под руководством к.т.н. доцента Марины Самодуровой, занимается такой актуальной проблемой, как повышение надежности и увеличение ресурса работы углеродных вставок. В рамках Проекта 5-100 она стала победителем конкурса «В поддержку молодой науки» в 2016 году.
«Наша научная группа занимается изделиями, которые могут использоваться в электротранспорте. Так в троллейбусах есть углеродные вставки, которые связывают контактный провод, с помощью которого транспорт движется. А также изделиями электротехнического назначения, которые имеют широкий круг применения. Сфера использования углеродных материалов очень перспективна. В космосе, в самолетостроении, в автомобилях и в ядерных реакторах они участвуют, как замедлители частиц. Рабочая температура углерода достигает 2500 градусов, поэтому круг его использования чрезвычайно широк».
Для частичного использования полученного продукта (графита) в конце 1990-х годов в Челябинске с участием ученых ЮУрГУ было создано ООО «Графитопласт», которое на сегодняшний день является одним из крупнейших предприятий по производству графитоугольных изделий для электротранспорта на Южном Урале. Совместно с Южно-Уральским государственным университетом на предприятии постоянно ведутся научно-исследовательские и патентные работы по внедрению новых и совершенствованию действующих технологий по изготовлению изделий.
«Мы тесно сотрудничаем с предприятием «Графитопласт», которое снабжает не только наш город, но и поставляет свои изделия по всей России и в страны ближнего зарубежья. Берем существующие патенты и разработки за прототип и смотрим как можно их улучшить, чтобы они меньше изнашивались и материал был дешевле. Раньше некоторые вставки делались с примесью меди, которая является очень дорогим материалом. А мы используем отходы электродного производства, которые стоят очень дешево, что значительно удешевляет всё производство и цену продукта в целом», – рассказывает Юлия Латфулина.
В наш век информационного общества работа специалистов в области обработки металлов давлением опирается на владение новейшими технологиями и специализированным программным обеспечением. Юлия Латфулина с коллегами проводит свои научные исследования в оснащенном современным оборудованием Ресурсном центре специальной металлургии (НОЦ Металлургия и машиностроение) ЮУрГУ.
«Мы совершенствуем не только форму наших изделий, но и состав. Подбираем состав порошковой смеси и процентное содержание графита и смолы, которая всё связывает. Графит спрессовать в чистом виде невозможно, так как он не сплавляется как обычный металл. Поэтому мы подбираем размер углеродных частичек и проводим испытания получившихся смеси. В нашей лаборатории есть пресс-копёр – устройство для высокоскоростного прессования. Туда кладется насыпка из нашего материала. С высоты более двух метров пуансон падает на смесь и спрессовывает её. Мы варьируем вес пуансона, скорость прессования, измеряем плотность готового изделия. Плотность имеет важное влияние на электропроводность, так как от неё зависит, как будет ток проводится к самому транспорту, то есть зависит его работоспособность».
В 2020 году в Челябинске будет проходить саммит ШОС и БРИКС, и в перспективе вся транспортная инфраструктура города должна быть модернизирована.
«Думаю, что вся транспортная система должна быть затронута, так как многие технологии уже устарели, - с уверенностью говорит Юлия. – Сейчас мы занимаемся разработками различных конструкций и композитных материалов, которые позволят усовершенствовать электротранспорт в нашем городе».
Юлия Латфулина является автором 9 патентов совместно с другими учёными Ресурсного центра специальной металлургии, а также автором 10 статей в международных журналах. Юлия планирует продолжить свою научно-исследовательскую работу по теме «Исследование процесса лазерной наплавки интерметаллических порошков TiAl с целью получения защитных покрытий с высокими механическими свойствами», так как тема лазерной наплавки сейчас активно изучается в Южно-Уральском государственном университете совместно с Национальной школой инженеров Сент-Этьена (ENISE, Франция).
«С сентября 2016 года я учу английский язык в рамках программы языковой подготовки для сотрудников и преподавателей «Лингва». Сейчас мы изучаем курс написания статей на иностранном языке. В будущем это, несомненно, поможет при написании научных статей в Scopus или Web of Science», - комментирует молодой аспирант.
Эта актуальная тема очень интересна не только в России, но и во всем мире, так как лазерная наплавка очень выгодна: берется дешевая основа для кого-то изделия, на нее наплавляется оболочка из более износостойкого материала. Поэтому Юлия Латфулина планирует её дальнейшее изучение в стенах родного Южно-уральского университета.