Порошковое будущее

Кто бы мог подумать, что чем тоньше, в нанопыль, человечество научится измельчат самые неподатливые и капризные материалы, тем ближе будем мы к сооружению масштабных конструкций, по прочности невероятных до сих пор. Нанотехнологии позволяют сделать прорыв в макрокосмос и в микрокосмос одновременно

«Эврику» слышат, «Эврику» знают…

Неподдельный интерес вызвали публикации нашей «Эврики», посвященные изобретательству нашего земляка Мавлета Гатитулина. Мавлет, награжденный недавно медалью международного клуба изобретателей «Архимед» — настоящий король микро— и нанопорошков и технологии ротационного резания шестого технологического уклада цивилизации.

Заметим, что первый уклад технологии цивилизации: огонь, рычаг, колесо, железо. Сейчас Россия где-то на четвертой ступеньке, развитые страны, их единицы, на пятой. А тут, на тебе, сразу прыжок в будущее, в шестой уклад технологий человечества! Стоило не один десяток лет работать над технологией ротационного планетарного резания, чтобы «обштопать» все Европы и Америки с Японией вместе взятых!

«Свердловский след»

Меняются исторические формации, а изобретатель все равно остается в сознании многих каким-то чудиком, блажным человеком. Помощи своевременной и столь нужной ждать не приходится, хоть закричись. Сегодня, например, изобретатель в одном лице должен быть не только автором идеи, но и ее разработчиком до металла, испытателем, технологом, руководителем и организатором опытного производства, сам должен пройти все юридические заковыки и сюрпризы лицензирования. И при этом еще быть себе инвестором…

Быть еще и службой безопасности, чтобы идею не украли! А уже потом, может быть, бизнес, привыкший к «коротким» вложенным средствам со многими сотнями процентов отдачи, и соизволит обратить внимание на разработки. Но, повторю, при условии уже готового опытно-промышленного производства и результатов множества дорогостоящих экспертиз…

Все это познал «на своей шкуре» опытный производственник-технолог (полтора десятка лет стажа на электродном заводе), практик металлообработки (МТ-факультет ЮУрГУ) Мавлет Гатитулин. Помощь пришла с неожиданной стороны, правда, небескорыстная. В городе Невьянске Свердловской области от бывшего оборонного завода, потерпевшего крах без гособоронзаказа, остался «на плаву» только инструментальный участок.

Теперь это ООО «Пресс», руководимый директором Юрием Стрельцовым. Производство серьезное, выпускают, например, пресс-формы по заказам оборонного вагоностроительного завода в Нижнем Тагиле (танковый холдинг). С уникальными технологиями Мавлета свердловчане познакомились вплотную: были соседями по экспозиции на очередной выставке изобретений и инноваций.

Предложили: расходы наши, идеи ваши. Как и технологическое сопровождение. Так появился первый образец ледорубно-асфальто-рихтовочной машинки Мавлета ротационного резания. Фрезы лед и наросты с тротуара срезают подчистую, а вот сам асфальт не портят ни малейшим образом. Договорились так: мы с вами в творческом союзе, чтобы продвигать имидж Невьянского завода в мире. А заодно и ваши изобретения.

Куда деваться изобретателю? Выбора нет: или дело заглохнет на корню, или хотя бы таким образом «застолбить» идею, привлечь заказы, развивать технологию. При всем добром отношении к производственникам из Невьянска, все-таки Мавлета и его идеи они использовали как «интеллектуального живца» для продвижения собственного имиджа в мире.

Могучие порошки

Уникальные, качественно новые возможности порошковых технологий среди мировых специалистов облечены в крылатых словах «Power of Powder» — мощь, сила порошков-пылинок. Во всем мире это не секрет — вот только заковыка, как получить нужного размера частицы, дешево, в необходимых количествах и без нарушения экологии. Все принятые технологии сложны, дороги и опасны. Например, алюминиевый порошок получают пульверизацией расплавленного металла, при этом более трети алюминия сгорает зря.

Порошковые нанотехнологии при получении деталей с уникальными свойствами чем-то сродни колдовству доброй кухарки. Но вместо кухонной конфорки далее работает луч лазера, мощные прессы, температура обжига.

Если алюминий идет с добавкой титана, единственный выход — диспергация расплава нагретым азотом. Чтобы получить алюминиевую пудру для газобетона, для красок приходится металл истирать. Еще более сложно получать порошки из нержавеющих сталей, сплавов титана, карбидов и других неподатливых материалов. А, например, изготовить столь нужный магниевый порошок, вообще сложнейшая задача, ибо он при нагреве может сгореть практически весь…

Российский рынок, как и мировой, сегодня активно захватывает в деле производства различных микропорошков столетняя шведская фирма «Hoganas АВ». Дешевый и эффективный способ уральца России оказался ненужным, хотя оценочная стоимость его производства различных порошков ниже в десятки раз за тонну. И ничего не сгорает, поскольку ротационные резцы-измельчители совсем не нуждаются в высоких температурах. Все идет в холодном режиме, и на обычных токарных или фрезерных станках с инструментом, изобретенным Мавлетом.

Своих станков у изобретателя нет, чтобы пользоваться хотя бы урывками станками ЧПИ—ЮУрГУ, Мавлет одно время работал там лаборантом с «бешеным» окладом в две тысячи целковых. Но и в университете ему обрубили возможности, хотя бы на «птичьих правах» вести совершенствование готовой технологии получения нано- и микропорошков из различных материалов.

Цифры и факты

Без нанопорошков ни одна ракета не взлетит, без износостойких покрытий нанопорошками любой двигатель долго не проработает, многое в атомной промышленности окажется невозможным… Да что там машиностроение — даже косметика, производство лекарств, мединструментов, целебных добавок в пищу — все на основе различных нанопорошков. Такая сила у, казалось, никчемных пылинок! Потребность России в различных нано- и микропорошках громадная — от десятков килограммов до тысяч тонн. Практически все за очень большие деньги закупается за рубежом.

Особо важно получение порошков для нашей области. Например, ферросплавы можно изготавливать без всяких дымящих электропечей — холодным способом. Замешал в нужной пропорции порошки компонентов, запрессовал и готов ферросплав!
Например, на ММК для раскисления стали при ее выплавке используют алюминиевые чушки — с коэффициентом их использования ровно в половину. Алюминиевый же порошок практически весь идет в дело.

Несложно подсчитать сколько на ММК алюминия сгорает зря. На тонну стали требуется в среднем два килограмма алюминия. Годовая выплавка ММК — 12 миллионов тонн стали, половина алюминия, миллионы килограммов идут в безвозвратные потери!

Для автодорог России в год нужны сотни тысяч тонн сталефибробетона, в основе которого стальные микроволокна. А прогрессивных газобетонов в России в год производится более четырех миллионов кубометров. В качестве катализатора нужна алюминиевая пудра строго определенного размера. Она тоже легко получается ротационным инструментом Мавлета Гатитулина…