АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ СИНТЕЗА ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ 

Печерская Екатерина Анатольевна, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: pea1@list.ru
Голубков Павел Евгеньевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: golpavpnz@yandex.ru.
Карпанин Олег Валентинович, старший преподаватель, кафедра нано- и микроэлектроники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: karpanino@mail.ru
Артамонов Дмитрий Владимирович, доктор технических наук, профессор, первый проректор, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: dmitrartamon@yandex.ru
Бибарсова Алия Мухамеджановна, кандидат медицинских наук, доцент, заместитель декана, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: bibarsova_pgu@mail.ru
Лысенко Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: lysenko_av@bk.ru 

620.1.08 

DOI

10.21685/2307-5538-2019-2-10 

Актуальность и цели. Актуальным направлением создания высокопрочных защитных покрытий на металлических деталях приборостроительной отрасли является процесс микродугового оксидирования. С целью повышения эффективности технологического процесса требуется его автоматизация, для осуществления которой авторами разработаны модель взаимодействия аппаратной части и программного обеспечения и алгоритм функционирования предложенной интеллектуальной системы синтеза оксидных покрытий.
Материалы и методы. Рассмотрен алгоритм функционирования автоматизированного метода синтеза оксидных покрытий на образцах из вентильных металлов. При разработке алгоритма использованы методы системного анализа, что позволило реализовать два варианта работы интеллектуальной системы: исследование синтезированных покрытий и синтеза покрытий с заданными свойствами.
Результаты. Создан алгоритм работы интеллектуального приложения управляемого синтеза оксидных покрытий, который анализирует полученные данные о технологических параметрах и свойствах синтезируемого покрытия, и при отклонении их от требуемых оптимальных значений, выявленных ранее, осуществляет корректировку технологического режима, управляя микроконтроллером.
Выводы. Особенностью предложенного интеллектуального приложения является возможность реализации как задачи исследования параметров оксидных покрытий, так и синтеза покрытий с заданными свойствами. Благодаря этому интеллектуаьная автоматизированная система может быть использована в научных исследованиях взаимосвязей разнородных технологических параметров и свойств оксидных покрытий и в производственных технологических процессах при синтезе МДО покрытий с требуемыми свойствами. 

Ключевые слова

процесс микродугового оксидирования, аппаратная часть, алгоритм, свойства оксидных покрытий, формовочная кривая 

 Скачать статью в формате PDF

1. Wei, F. Effect of variations of Al content on microstructure and corrosion resistance of PEO coatings on Mg-Al alloys / F. Wei, W. Zhang, T. Zhang, F. Wang // J. of Alloys and Compounds. 2017. – Vol. 690. – P. 195–205. – DOI 10.1016/J.JALLCOM.2016.08.111.
2. Mohedano, M. Role of particle type and concentration on characteristics of PEO coatings on AM50 magnesium alloy / M. Mohedano, B. Mingo, R. Arrabal, A. Pardo // Surf. & Coat. Technol. – 2018. – Vol. 334. – P. 328–335. – DOI 10.1016/j.surfcoat.2017.11.058.
3. Correlation between plasma electrolytic oxidation treatment stages and coating microstructure on aluminum under unipolar pulsed DC mode / V. Dehnavi, B. L. Luan, X. Y. Liu, D. W. Shoesmith, S. Rohani // Surf. & Coat. Technol. – 2015. – Vol. 269. – P. 91–99. – DOI 10.1016/j.surfcoat.2014.11.007.
4. Preparation of thermal control coatings on Ti alloy by plasma electrolytic oxidation in K2ZrF6 solution / Z. Yao, P. Su, Q. Shen, P. Ju, C. Wu, Y. Zhai, Z. Jiang // Surf. & Coat. Technol. – 2015. – Vol. 269. – P. 273–278.
5. Effect of nanocrystalline surface of substrate on microstructure and wetting of PEO coatings / H. R. Masiha, H. R. Bagheri, M. Gheytani, M. Aliofkhazraei, A. Sabour Rouhaghdam, T. Shahrabi. // Bull. Mater. Sci. – 2015. – Vol. 38, № 4. – P. 935–943.
6. Gao, Y. Effect of current mode on PEO treatment of magnesium in Ca- and P-containing electrolyte and resulting coatings / Y. Gao, A. Yerokhin, A. Matthews // Appl. Surf. Sci. 2014. – Vol. 316. – P. 558–567. – DOI 10.1016/j.apsusc.2014.08.035.
7. Nabavi, H. F. Morphology and corrosion resistance of hybrid plasma electrolytic oxidation on CP-Ti / H. F. Nabavi, M. Aliofkhazraei, A. S. Rouhaghdam // Surf. & Coat. Technol. – 2017. – Vol. 322. – P. 59–69. – DOI 10.1016/j.surfcoat.2017.05.035.
8. Effects of electric parameters on structure and thermal control property of PEO ceramic coatings on Ti alloys / Q. Xia, J. Wang, G. Liu, H. Wei, D. Li, Z. Yao, Z. Jiang, C. Chen // Surf. & Coat. Technol. – 2016. – Vol. 307. – P. 1284–1290.
9. Cheng, Y. The effects of anion deposition and negative pulse on the behaviours of plasma electrolytic oxidation (PEO) – A systematic study of the PEO of a Zirlo alloy in aluminate electrolytes / Y. Cheng, T. Wang, S. Li, Yu. Cheng // Elect. Acta. – 2017. – Vol. 225. – P. 47–68. – DOI 10.1016/j.electacta.2016.12.115.
10. Казанцев, И. А. Износостойкость композиционных материалов на основе титана, полученных микродуговым оксидированием / И. А. Казанцев, А. О. Кривенков, А. Е. Розен, С. Н. Чугунов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2008. – № 1 (5). – С. 159–164.
11. Golubkov, P. E. Methods of applying the reliability theory for the analysis of micro-arc oxidation process» / P. E. Golubkov, E. A. Pecherskaya, O. V. Karpanin, Y. V. Shepeleva // IOP Conf. Series: J. of Phys.: Conf. Series. – 2018. – Vol. 1124. – P. 081014. –
DOI 10.1088/1742-6596/1124/8/081014.
12. Голубков, П. Е. Применение инструментов контроля качества для анализа процесса микродугового оксидирования / П. Е. Голубков, Е. А. Печерская, А. В. Мартынов // Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития : тез. докл. III Всерос. молодежной науч. конф. – Тамбов, 2018. – С. 111–113.
13. Automation of the micro – arc oxidation process / P. E. Golubkov, E. A., Pecherskaya, O. V. Karpanin, Y. V. Shepeleva, T. O. Zinchenko, D. V. Artamonov // Journal of Physics: Conf. Series. – 2017. – № 917. – P. 092021. – DOI 10.1088/1742-6596/917/9/092021.
14. Автоматизированная исследовательская технологическая установка микродугового оксидирования / П. Е. Голубков, Е. А. Печерская, О. В. Карпанин, Ю. В. Шепелева, Т. О. Зинченко, Д. В. Артамонов // Наноструктурированные оксидные пленки и покрытия : сб. ст. по материалам IV Междунар. молодежной науч. школы-семинара. – Петрозаводск, 2017. – С. 103–114.
15. Голубков, П. Е. Методы измерения температуры в процессе микродугового оксидирования / П. Е. Голубков, А. В. Мартынов, Е. А. Печерская // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. ст. V Всерос. межвуз. науч.‐практ. конф. / под ред. Л. Р. Фионовой. – Пенза, 2018. – С. 245–248.
16. Vasil'ev, V. A. The structure of the universal micromodule of the integrating scanning frequency converter / V. A. Vasil'ev, N. V. Gromkov, A. J. Joao // Proc. Dynamics Conf. – Omsk, 2016. – № 7819105. – DOI 10.1109/Dynamics.2016.7819105.
17. Голубков, П. Е. Методы измерения выработки электролита в процессе микродугового оксидирования / П. Е. Голубков, Е. А. Печерская // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации : материалы Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения В. М. Шляндина. – Пенза, 2018. – С. 121–124.