| Авторы |
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
Козлов Геннадий Васильевич, доктор технических наук, профессор, директор Политехнического института, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: gvk17@yandex.ru
Печерский Анатолий Вадимович, доктор технических наук, профессор, кафедра информационного обеспечения управления и производства, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: ura258@yandex.ru
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. Микродуговое оксидирование (МДО) является перспективным способом получения прочных оксидных покрытий посредством плазмохимической обработки деталей из вентильных металлов и сплавов. До настоящего времени данный процесс имеет ограниченное применение по причине отсутствия системного описания взаимосвязей между технологическими параметрами и свойствами покрытий. Цель работы заключается в разработке интеллектуальной системы, позволяющей как синтезировать покрытия с заданными свойствами, так и исследовать свойства покрытий с целью установления влияния на них разнородных факторов.
Материалы и методы. МДО представляет собой плазмохимический метод упрочнения образцов из вентильных металлов, обладающих униполярной проводимостью в системе «металлоксид-электролит», таких как алюминий, магний или титан. Покрытия, синтезируемые данным методом, представляют собой оксидный слой, состоящий из высокотемпературных кристаллических модификаций оксида алюминия. Для получения оксидных покрытий использована гальваническая ячейка – ванна с электролитом, в которую погружены два электрода – анод (деталь из вентильного металла) и катод из нержавеющей стали. При разработке аппаратной части интеллектуальной системы использованы методы теории цепей, методы измерений электрических величин.
Результаты. Разработана структура интеллектуальной автоматизированной системы, которая позволяет осуществлять управляемый синтеза МДО-покрытий с заданными свойствами. Аппаратная часть системы содержит совокупность измерительных каналов, предназначенных для контроля и измерения свойств покрытий во время технологического процесса. Автоматизация достигается за счет разработанного интеллектуального приложения, объединяющего систему информационного наполнения и программного обеспечения.
Выводы. Преимуществами предлагаемой интеллектуальной системы являются возможность осуществления измерений и контроля параметров оксидных покрытий в технологическом процессе во время нанесения покрытий; автоматизированный выбор технологических режимов. Данная система направлена на решение актуальной проблемы фундаментальной науки – установление взаимосвязей между технологическими параметрами процесса МДО и свойствами МДО-покрытий, способствует повышению управляемости технологии микродугового оксидирования, что способствует повышению качества и конкурентоспособности МДО-покрытий российского производства на мировом рынке.
|
| Список литературы |
1. Borikov, V. N. Virtual measurement system of electric parameters of microplasma processes / V. N. Borikov, P. F. Baranov, A. D. Bezshlyakh // Proc. SIBCON. – 2009. – P. 275–279.
2. Borikov, V. N. Measurement system for coating quality control during high-current process in electrolyte solution / V. N. Borikov // Proc. ISMQC. – 2007. – P. 287–291.
3. Bolshenko, A. V. Power Supplies for Microarc Oxidation Devices / A. V. Bolshenko, A. V. Pavlenko, V. S. Puzin, I. N. Panenko // Life Sci. J. – 2014. – Vol. 11(1s). – P. 263–268.
4. Bol’shenko, A. V. Current Controllers for Devices of Microplasma Oxidation / A. V. Bol’shenko, A. V. Pavlenko, V. P. Grinchenkov, V. S. Puzin // Russian Electrical Eng. – 2012. – Vol. 83, № 5. – P. 260–265.
5. Borikov, V. Neural method alloys identification by the microplasma oxidation process in the electrolyte solutions / V. Borikov // Materialwissenschaft und werkstofftechnik – Materialwiss Werkstofftech. – 2006. – Vol. 37. – P. 915–918. – DOI 10.1002/mawe.200600077.
6. Реализация поддержки принятия решений в управлении процессом микродугового оксидирования на базе искусственных нейронных сетей / В. В. Ломакин, Т. В. Зайцева, Н. П. Путивцева, В. М. Яценко, О. П. Пусная // Научные ведомости. Сер.: Экономика. Информатика. – 2016. – Вып. 40, № 23 (244). – С. 124–133.
7. Darband, B. Plasma electrolytic oxidation of magnesium and its alloys: Mechanism, properties and applications / B. Darband, M. Aliofkhazraei, P. Hamghalam, N. Valizade // J. of Magnesium and Alloys. – 2017. – Vol. 5. – P. 74–132.
8. Казанцев, И. А. Коррозионная стойкость композиционных материалов на основе алюминия и его сплавов, формируемых микродуговым оксидированием / И. А. Казанцев, А. Е. Розен, А. О. Кривенков, С. Н. Чугунов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2007. – № 3. – С. 138–142.
9. Preparation of high emissivity and low absorbance thermal control coatings on Ti alloys by plasma electrolytic oxidation / Zh. Yao, Q. Shen, A. Niu, B. Hu, Zh. Jiang // Surf. & Coat. Technol. – 2014. – Vol. 242. – P. 146–151. – DOI 10.1016/j.surfcoat.2014.01.034.
10. Chung, C. J. Plasma electrolytic oxidation of titanium and improvement in osseointegration / C. J. Chung // J. Biomed. Mater. Res. Part B. – 2013. – Vol. 101. – P. 1023–1030.
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. 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. – Р. 092021. – DOI 10.1088/1742-6596/917/9/092021.
13. 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. молод. науч. школы-семинара. – Петрозаводск, 2017. – С. 103–114.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
|
