ООО "ЗВУК" разрабатывает методы и средства неразрушающего акустического и электромагнитного контроля различного рода материалов и изделий

ООО "ЗВУК" разрабатывает методы и средства неразрушающего акустического и электромагнитного контроля различного рода материалов и изделий с использованием специально разработанных и серийно выпускаемых приборов "Звук" и "Магнит" различных модификаций.

ООО «ЗВУК» основано в 1993 г. на базе отдела специализирующегося на разработке методов и средств неразрушающего контроля ОАО «НПК «Абразивы и шлифование» (ранее ВНИИАШ), выпускающего приборы типа «Звук» для акустического контроля физико-механических свойств и «Магнит» для определения массовой доли магнитных включений в сыпучих и жидких средах.
В настоящее время основным направлением деятельности является разработка методик неразрушающего контроля с использованием серийно выпускаемых и специально разрабатываемых приборов и устройств, в том числе приборов неразрушающего контроля, выпускаемых другими производителями.
История предприятия:
История ОАО НПК «Абразивы и шлифование»
1931 – создание Всесоюзного научно-иследовательского института абразивов и шлифования (ВНИИАШ)
07.1992 – Гос. НИИАШ
05. 1993 – АООТ «Абразивы и шлифование» (ОАО «ВНИИАШ»);
06. 1996 – ОАО «Абразивы и шлифование» (ОАО «ВНИИАШ»);
08. 2000 – ОАО «Абразивный научно-производственный комплекс «Абразивы и шлифование»
В 1954 г. по инициативе директора ВНИИАШ Варзанова М. А. в институте была создана лаборатория контрольных приборов, в которой были начаты работы по неразрушающему контролю абразивных материалов и инструментов. В дальнейшем эта лаборатория была преобразована в отдел неразрушающего контроля, которым на протяжение 30 лет, вплоть до своей кончины в 1992 г, руководил д.т.н., профессор, заслуженный изобретатель РСФСР Б. А Глаговский . В этот период были достигнуты значительные успехи в области акустического контроля (руководитель работ д.т.н. Московенко И.Б.) и электромагнитного контроля (руководитель работ к.т.н. Хаит А.Л.), разработаны и внедрены в промышленность приборы, использующие эти методы. Приборы вошли в ряд государственных и отраслевых стандартов.
В институте, а затем в ОАО, работы по неразрушающему контролю проводили и проводят: к.т.н. Рапопорт Ю.М., к.т.н. Щелачева Е.Г., к.т.н. Славина Л.Я., к.т.н. Лисин С.К., к.т.н. Кугушев В.И., Пшедетский Г.И., Коварская Е.З., Харитонова С.М., Глазенап Н.М., Френкель Л.Р., Лось В.С.
За время существования отдела сотрудниками опубликовано 3 монографии, более 120 научных статей, получено свыше 50 авторских свидетельств и патентов, в том числе в наиболее индустриально развитых странах.
Приборы, разработанные в отделе, неоднократно удостаивались серебряных и бронзовых наград и дипломов Российских и международных выставок.

Применение приборов типа "ЗВУК"

Контроль абразивных изделий.

Основное назначение приборов "Звук" - контроль твердости абразивных изделий самого широкого диапазона размеров от 3 до 1200 мм. Для этой цели приборы в течение ряда лет применяются как на заводах - изготовителях абразивного инструмента, так и на заводах - потребителях инструмента в самых разнообразных отраслях машиностроения: автомобилестроении, моторостроении, подшипниковой промышленности и др. в Российской Федерации и за рубежом. Разработан стандарт ГОСТ 25961-83 "Инструмент абразивный. Акустический метод контроля физико-механических свойств". С 01 января 2008 г. на территории Российской Федерации взамен этого стандарта вводится в действие национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52710-2007 « Инструмент абразивный. Акустический метод определения твердости и звуковых индексов по скорости распространения акустических волн».
В качестве выходных параметров, характеризующих физикомеханические свойства абразивного инструмента, этими стандартами, при применении акустического метода контроля, предусмотрены скорость распространения акустических волн и звуковой индекс (ЗИ), отражающие твердость абразивного инструмента. Акустический метод введен наряду с традиционными механическими методами контроля твердости в ГОСТ 2424-83 "Круги шлифовальные. Технические условия", причем при применении акустического метода контроля вместо буквенного обозначения степени твердости на кругах может маркироваться звуковой индекс. Этот метод введен также в ГОСТ 2464-82 "Сегменты шлифовальные. Технические условия" и ГОСТ 2456-82 "Бруски шлифовальные. Технические условия", а также в качестве основного метода контроля физико-механических свойств отрезных кругов в ГОСТ 21963-82 "Круги отрезные. Технические условия". С 01.01.86. в соответствии с этим стандартом на отрезных кругах диаметром менее 600 мм маркируется вместо обозначения твердости значение ЗИ. Кроме того, акустический метод контроля введен в ряд ТУ и другую НТД, в соответствии с которыми производится выпуск инструмента с применением в качестве выходного контроля акустического метода и маркировкой на изделии ЗИ.

Контроль огнеупорных изделий.

Для огнеупорных изделий имеется корреляционная связь между ЧСК изделий и такими показателями, как открытая пористость, кажущаяся плотность и предел прочности при сжатии, причем порядок определения этих характеристик регламентирован ГОСТ 25714-83 "Контроль неразрушающий. Акустический звуковой метод определения открытой пористости, кажущейся плотности, плотности и предела прочности на сжатие огнеупорных изделий". Измерение ЧСК огнеупоров, в том числе в соответствии с указанным стандартом, с успехом может производиться с помощью приборов типа "Звук". При контроле ряда огнеупорных изделий, например, огнеупорных плит на основе муллито-корундовой керамики, обнаружено изменение значений ЧСК при многократных циклических термонагружениях, что показывает возможность использования результатов контроля для оценки ресурса изделия с целью своевременного вывода его из эксплуатации и предотвращения аварийных последствий.

Контроль углеграфитовых изделий.

Акустический метод, основанный на измерении ЧСК с помощью приборов типа "Звук", находит применение при выходном контроле физико-механических свойств углеродных изделий, используемых при производстве алюминия и других металлов: подовых блоков ванн электролизеров, углеграфитовых электродов, графитовых тиглей и т. п. Для этих изделий параметр Сl связана с пористостью, прочностью и эксплуатационными характеристиками. На ряде заводов, например на Новосибирском электродном заводе, метод контроля и применение приборов типа "Звук" были включены в действующую нормативно-техническую документацию, в соответствии с которой в качестве выходного параметра, характеризующего физико-механические свойства изделия, был установлен звуковой индекс ЗИ.

Контроль заготовок из чугуна.

Для деталей из чугуна имеются корреляционные зависимости между скоростью звука Сl и такими важными параметрами как твердость по Бринеллю, прочностные характеристики, содержание шаровидного графита. Применение метода измерения ЧСК и приборов типа "Звук" дало возможность оперативно определять эти параметры на заготовках чугунных отливок до их механической обработки.
Метод и приборы типа "Звук-203" используются на ряде заводов моторостроения и автомобилестроения для определения твердости по Бринеллю и прочностных характеристик заготовок деталей силовых агрегатов: дисков сцепления, маховиков и т.п., а также на других заводах, выпускающих чугунные отливки, например, для определения содержания шаровидного графита в заготовках конфорок электроплит.

Контроль изделий из высокопрочной керамики и синтетических высокотвердых материалов.

Высокопрочная керамика на основе корунда, карбида кремния, карбида бора, кубического нитрида бора и т.п. с различными добавками используется для изготовления режущих пластин, износостойких деталей, элементов органокерамической брони и покрытий и т.п.
Установлены корреляционные зависимости между скоростью звука Сl, коэффициентом Пуассона и твердостью, плотностью, а также эксплуатационными показателями: износостойкостью - для режущих пластин, эффективностью поглощения упругой энергии удара – для броневых пластин. Скорость звука Сl зависит от технологических параметров: количества добавок, давления прессования, температурных режимов и т. п., что делает возможным применение приборов типа "Звук" для экспресс-контроля такого типа изделий. Учитывая эти данные, был разработан метод контроля заготовок режущих пластин из композиционных материалов на основе эльбора (кубического нитрида бора) с использованием прибора типа "Звук-107" и метод контроля броневых пластин.

Дефектоскопия изделий.

Акустический контроль, основанный на измерении ЧСК, дает интегральную оценку всего объема изделия. Однако, обычно наличие нарушений сплошности структуры изделия и наличие в нем дефектов приводит к понижению соответствующего значения Сl ниже некоторого заранее определенного значения и к изменению спектра ЧСК, т.е. изменению соотношения между ЧСК разных видов колебаний. Эти обстоятельства в ряде случаев позволяют обнаруживать указанные нарушения.
Такая работа с положительными результатами проводилась для обнаружения появления дефектов структуры углеродных изделий на различных стадиях технологического процесса их изготовления, а также обнаружения различного рода дефектов в чугунных отливках типа "шапка изолятора".

Определение упругих констант материалов.

Приборы типа "Звук" имеют полное метрологическое обеспечение и могут применяться для определения упругих констант: модуля Юнга, коэффициента Пуассона и других параметров, характеризующих упругие свойства различных материалов. Для образцов в виде брусков определенных типоразмеров измерения с помощью приборов типа "Звук" могут проводиться в соответствии с международными стандартами, например, стандартом США ASTM C1259-94 .
Разработаны методики и программное обеспечение для определения модуля Юнга и коэффициента Пуассона образцов в виде дисков и квадратных пластин с применением ПЭВМ.

Перспективы использования метода и приборов типа "Звук".

     Последние исследования показали принципиальную возможность использования метода свободных колебаний для поиска развитых усталостных трещин в ободьях цельнокатанных железнодорожных колес. Метод может быть положен в основу портативного прибора, дающего объективные показания и реализующего накопленный на железных дорогах практический опыт контроля колес простукиванием. При проведении дополнительных научно- исследовательских работ области применения метода могут быть существенно расширены, в том числе в направлении неразрушающего контроля узлов и деталей железнодорожного транспорта, а также элементов железнодорожного пути (шпалы, рельсы, столбы и т.д.).
    Имеются положительные предпосылки для применения метода свободных колебаний для контроля степени соединения отдельных деталей в конструкциях, например, контроля натяга в посадке втулок прицепных шатунов судовых двигателей, паянных и резьбовых соединений. Эти результаты позволяют прогнозировать возможность использования представленного метода для контроля качества сопряжения отдельных деталей при изготовлении и ремонте различного рода изделий и конструкций.
    Весьма перспективным представляется использование этого метода для контроля качества различного рода строительных изделий