Учёные НИУ «БелГУ» создали установку для быстрого локального нагрева металлических образцов

Специалисты НИУ «БелГУ» создали установку локального нагрева металлических образцов методом воздействия токов высокой частоты. Уникальное сверхточное автоматизированное испытательное и технологическое оборудование для металлургической отрасли разработано по проекту программы развития вуза «Приоритет–2030» в ответ на технологический запрос ключевого индустриального партнёра университета – АО «ОМК». Перед разработчиками стояла задача – обеспечить быстрый нагрев заготовок под рессорную продукцию перед последующей термической обработкой.

Как отметил директор центра коллективного пользования «Технологии и материалы» НИУ «БелГУ» Дамир Тагиров, в ходе анализа существующих технологических решений специалисты обнаружили отсутствие оборудования, которое позволяло бы быстро нагревать образцы в открытой атмосфере с высокой точностью поддержания температуры.

– Ключевой результат нашей работы – готовое устройство для нагрева образцов, которое можно использовать при проведении механических испытаний и оценке качества разрабатываемых материалов. Установка обеспечивает точность нагрева и поддержание температуры в пределах плюс-минус трёх градусов, – рассказал Дамир Вагизович.

В основе разработки лежит известный принцип нагрева токопроводящих заготовок токами высокой частоты. При этом специалисты университета предложили собственное инженерное решение: образец не помещается внутрь индуктора, как это происходит в ряде существующих аналогов. Вместо этого используется особый способ размещения сердечника, позволяющий производить концентрированный индукционный нагрев заготовки. Такой подход позволяет контролировать температуру непосредственно на образце.

Дополнительно для установки был разработан программный продукт для контроля температуры, отвечающий за её точное поддержание в процессе испытаний. Это делает устройство удобным для исследовательских задач, где важно не только быстро нагреть материал, но и сохранить заданные параметры эксперимента.

Одним из главных преимуществ разработки стало значительное сокращение времени испытаний. При стандартном подходе исследование одного образца может занимать около восьми часов. С использованием новой установки весь процесс, включая настройку оборудования, размещение образца, нагрев и оценку свойств материала, занимает примерно десять минут. Сам нагрев при этом длится около двух-трёх минут.

В дальнейшем установку планируют передать партнёру, который занимается производством испытательных машин. НИУ «БелГУ» рассматривает возможность кооперации для последующей наладки продаж собственных установок для нагрева образцов. Кроме того, разработку намерены развивать и адаптировать под технологические запросы АО «ОМК».

Инновационное оборудование имеет перспективы коммерциализации и может быть востребовано в материаловедческих исследованиях, испытательных лабораториях и на промышленных предприятиях, где требуется быстрая и точная оценка свойств металлических образцов вплоть до температур 1400℃.