Ремонт.Инновации.Технологии.Модернизация, Декабрь, 2007
Компания ООО «Специальные технологии» была создана на базе Уральского отделения Российской академии наук (Екатеринбург) и Исследовательского центра одного крупного предприятия, специализирующего на производстве полимеров, при активном взаимодействии с несколькими предприятиями бывшего ВПК. Изначально главной задачей предприятия предполагалось внедрение в реальное производство наилучших разработок российских уче- ных. Его руководитель – Беляев Вита- лий Степанович – доктор химических наук, вышедший из академической среды (УрО РАН, Екатеринбург). Он долгое время вместе с коллегами из Академии наук работал в венчурных зарубежных компаниях (японских ITAC Ltd., SHINKO-PANTEC, NAGATA-SEIKI), (южно- корейских SAMSUNG HEAVY INDUSTRY, SAMSUNG ELECTRONICS), которые пытались внедрить в своих странах самые перспективные научные разработки. Подавляющее большинство этих разработок все вышеперечисленные компании почерпнули из России.
В частности, именно сотрудники ООО «Специальные технологии» ранее внедрили в видеомагнитофоны фирмы SAMSUNG от компании SAMSUNG ELECTRONICS новую технологию алмазоподобных покрытий видеоголовок, известную в России как технология Diamond Head. Затем, этими же сотрудниками, в течение пяти лет данная технология была внедрена и усовершенствована в Японии в таких компаниях как: ITAC Ltd. и NAGATA-SEIKI (провинция Ниигата). Опыт работы в этих компаниях привел нас к твердому убеждению, что Россия – это страна с самым высоким интеллектуальным потенциалом, который должен быть востребован, прежде всего, в своей стране, а потом, возможно, и за рубежом в виде экспорта реализованных продуктов.
Начиная с 2002 года, компания ООО «Специальные технологии» с огромным трудом пробивает себе дорогу в реальном рынке Российской Федерации, внедряя действительно новые передовые технологии. Это, безусловно, довольно трудная задача, поэтому первые три года, борясь за выживание, мы опирались на поддержку руководства одного из институтов Академии наук, базируясь на его площадях. Лишь спустя четыре года по мере продвижения продуктов на рынке у нас появились собственные средства. Благодаря этому мы смогли приобрести и освоить собственные производственные и офисные площади, на которых и разместили оборудование по нанесению алмазоподобных покрытий, не уступающее оборудованию, которое было поставлено в Японию.
Технология нанесения алмазоподобных покрытий (или в английской аббревиатуре DLC, что означает Diamond Like Coating) сводится к плазменному распылению графита в вакуумной камере и осаждению ионов углерода с большой энергией на изделия, например, на меаллообрабатывающий инструмент. В результате такого напыления углерода образуется аморфное покрытие, состоящее из атомов углерода, как с алмазными, так и с графитоподобными связями. Такие аморфные покрытия можно получать в широкой области температур, вплоть до комнатной, и на различных материалах: металлах, керамике, стекле, пластических материалах
Высокое содержание атомов углерода с алмазными связями в присутствии графитоподобных связей приводит к появлению уникальных характеристик алмазоподобных покрытий, таких как:
- высокая твердость, сравнимая с чистым алмазом;
- низкий коэффициент трения, характерный для графита;
- высокая износоустойчивость;
- химическая инертность;
- биосовместимость с живыми тканями;
- экологичность
Процесс напыления подобных покрытий по своей сути относится к области нанотехнологий, поскольку толщина покрытий варьируется от ангстрем и нанометров до нескольких микрон. Разработанное многослойное покрытие сложного состава толщиной несколько нанометров, и заканчивающееся чистым алмазоподобным покрытием, оказалось в состоянии выдерживать колоссальные механические нагрузки, выпадающие на него в процессе эксплуатации. Именно это позволило нам решить самую сложную проблему, характерную для алмазоподобных покрытий, – проблему хорошей адгезии высокопрочного покрытия к любым поверхностям, в том числе к высоколегированным металлическим сплавам, характерным для инструментальных марок сталей. Так алмазоподобное покрытие, нанесенное на металлообрабатывающий инструмент, способно увеличивать срок его службы в несколько раз – от 2 до 20 в зависимости от типа обрабатываемого материала.
Свою особую эффективность покрытие показало в случае нанесения его на инструмент, которым обрабатывают вязкие металлы, такие как медь, алюминий и их сплавы. Все, кому приходилось в бытовых условиях сверлить отверстия небольшого диаметра в чистом алюминии или меди знают, насколько это сложно. Вяжущий, застревающий в канавках сверла металл буквально не позволяет сделать в нем отверстие. Сверло либо крутится на одном месте, либо, что еще хуже, ломается, оставляя кусок сверла в металле, который потом практически невозможно вытащить. В результате, либо приходится сверлить новое отверстие по соседству, либо выбрасывать изделие, начиная работы фактически заново. В металлообрабатывающей промышленности ситуацию пытаются исправить, применяя особые сверла с переменными диаметрами, а также особые смазывающие охлаждающие жидкости (СОЖ). Но даже в этом случае операции по обработке высо- ковязких цветных металлов остаются технологически особенно сложными. При использовании инструмента, на который нанесено алмазоподобное покрытие, благодаря его скользкости, сравнимой с графитом, а также высокой прочности, сравнимой с алмазом, не происходит застревания металла в канавках режущего инструмента даже при отсутствии СОЖ. В результате инструмент служит в десятки раз дольше, не создавая при этом проблем технологам. Мы убедились в этом, проводя реальные тесты на различных предприятиях, как в Японии, так и в России на ряде предприятий оборонной промышленности. К примеру, компания MITSUBISHI CARBIDE начала широко продавать металлорежущий инструмент с DLC покрытием, напыляя его по российской технологии на продукцию вышеупомянутой компании NAGATA-SEIKI.
В настоящее время мы готовы производить напыление алмазоподобных покрытий в промышленных масштабах. Также для заинтересованных предприятий мы готовы проводить пробное бесплатное напыление первых образцов.