С древних времен одними из самых уважаемых и незаменимых людей были кузнецы. Доспехи, подковы, серпы, косы и многое другое изготовлялось кузнецами. А изделия художественной ковки до сих пор восхищают своей неповторимостью и красотой! Слава шла о мастерах, которые могли изготовить булатный меч. Множество легенд ходит о свойствах подобных клинков. А ведь что такое булатная сталь? Это сталь со специальной микро- и макроструктурой, которая хорошо видна как характерный узор на поверхности клинка. Однако изготовление подобного клинка является искусством, доступным далеко не каждому. И поэтому современные кузнецы – специалисты в области обработки металлов давлением не сидят без дела, а решают схожие задачи не столько при изготовлении оружия, сколько при изготовлении деталей машин и механизмов. Без специалистов в области обработки давлением не делается ни одна мало-мальски сложная машина.
В чем сущность специальности? Она в умении управлять течением метала, последовательно применяя нагрев, деформирование и охлаждение, добиваться специальной структуры материала, а значит, добиваться специальных улучшенных свойств. В результате целенаправленного создания внутренней структуры прочность металла увеличивается в 1,5 – 2 раза. Соответственно, уменьшаются размеры и вес деталей. Таким образом, например, коленчатый вал грузовика будет весить не 160, а только 100 кг! Это значит, что габариты двигателя будут значительно меньше, а надежность при этом выше. То же относится и к двигателям ракет и самолетов. Здесь просто не обойтись без изотермической штамповки и штамповки в условиях сверхпластичности при изготовлении турбинных лопаток из высокопрочных титановых сплавов. Вообще, разработка таких двигателей стала возможной только тогда, когда технологии изготовления элементов двигателя, в том числе технологии штамповки, достигли соответствующего уровня. Это уже не подкову «на коленке» ковать (что, к слову сказать, тоже не просто) – это сложнейшая подготовка технологии методами компьютерного проектирования и моделирования. Это штамповка на современных автоматизированных комплексах с числовым программным управлением.
Современный этап развития техники справедливо связывают с развитием НАНОТЕХНОЛОГИЙ. Управляя наноструктурой, можно в еще большей степени изменять свойства деталей. Так вот, практически единственный на сегодня способ получения наноструктуры в деталях авиационной и космической техники – это сверхинтенсивные пластические деформации.
Очень интересным и перспективным направлением для получения сложных деталей является ТИКСОШТАМПОВКА. Существенным условием для данного способа является тиксотропное состояние сплава, когда металл на время деформирования делают мягким, как масло, его даже можно резать ножом. При этом фазовое состояние металла является переходным от твердого к жидкому, т.е. твердо-жидким. Это позволяет придавать металлу самую сложную форму без приложения сверхвысоких давлений. После возвращения в твердую фазу деталь приобретает необходимую прочность.
В связи с указанными направлениями возникает целая цепочка научно-технических задач: изучение физики явлений, создание на основе полученных знаний конкретных изделий и технологических процессов для их изготовления. Выполнить это, а также создать оборудования для их реализации, по силам нашим будущим выпускникам.
В век информационного общества обучение на кафедре базируется на математическом моделировании технологических процессов и оборудования. При этом используются как специализированные программные комплексы, предназначенные для моделирования процессов обработки давлением (AutoForm — моделирование технологических процессов листовой штамповки, QForm, DEFORM — моделирование технологических процессов объемной штамповки), так и программные комплексы общего назначения. К таким комплексам широкого назначения относятся комплексы для анализа динамических процессов в системах различной физической природы (PA9, PRADIS), используемые на кафедре для моделирования динамики кузнечно-штамповочного оборудования и средств автоматизации. Эти комплексы используются, в частности, в автомобилестроении и других областях техники для моделирования динамики двигателей внутреннего сгорания, подвески автомобилей, гидроприводов, краштестов и т.д.
Для расчета прочности деталей кузнечно-штамповочных машин применяются программные комплексы ANSYS, LS-DYNA, используемые в самых различных отраслях машиностроения для анализа напряженно-деформированного состояния механизмов любого назначения.
Подготовка данных для моделирования требует создания трехмерных твердотельных моделей. В этих целях студенты используют такие программные комплексы, как КОМПАС , SolidWorks, Inventor. В ходе обучения студенты приобретают навыки работы в программах AutoCAD, MathCAD, а также в ряде других пакетов, требуемых для освоения базовых и специальных дисциплин. Знания, получаемые нашими студентами в области информационных технологий, настолько глубокие и прочные, что даже пост директора НИИ СУПЕРЭВМ занимает наш выпускник. Приобретают наши выпускники достаточную компетентность и в вопросах робототехники, систем и средств управления.
За годы учебы на кафедре МТ6 студенты овладевают большим набором знаний по физике металлов, механике деформируемого твердого тела, различным технологическим процессам. В рамках курсовых научно-исследовательских работ наши студенты приобретают навыки проведения научных исследований, что позволяет им занимать престижные места на конкурсах студенческих научных работ. Существенному развитию творческих способностей наших студентов способствует введение в учебный процесс (впервые) новейших достижений отечественной «теории решения изобретательских и научных задач» (ТРИЗ). Способность к таким инициативным исследовательским работам – тот потенциал, который наиболее востребован в настоящее время в любой сфере трудовой деятельности. При участии наших выпускников создавались и продолжают создаваться крупнейшие пресса в мире.
Заложенная в программу обучения студентов универсальность комплекса знаний позволяет иметь высокий уровень востребованности на рынке труда. Именно эта универсальность, применение вычислительной техники в сочетании с циклом экономических дисциплин позволит Вам при желании проявить себя в качестве руководителя. Среди наших выпускников есть главные конструкторы (например, АвтоВАЗ), директора предприятий, управляющие банками. Главный специалист научного центра Ford Co, Детройт (США) также наш выпускник.
Кафедра предоставляет возможность продолжить свою карьеру в качестве ученого. Многие выпускники кафедры становятся кандидатами и докторами технических наук. Этому способствует высокий уровень профессорско-преподавательского состава кафедры, основу которого составляют шесть профессоров, члены отраслевых академий.
Результаты научно-исследовательских работ кафедры известны как в России, так и за рубежом. Уровень обучения на кафедре характеризует также то, что по учебникам, написанным преподавателями кафедры, учатся во многих других технических высших учебных заведениях.
Все эти знания и умения Вы сможете приобрести, поступив на кафедру МТ6 «Технологии обработки давлением» МГТУ им. Н.Э.Баумана.