ИОННО-ВАКУУМНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Технология ионной химико-термической обработки стальных поверхностей широко востребована в оборонной промышленности. За последнее время нашей компанией были внедрены установки ионного азотирования на одиннадцати предприятиях оборонной промышленности России.
Среди наших клиентов и партнеров:
- ОАО «Завод № 9» http://www.zavod9.com
- АО «Мичуринский завод «Прогресс» http://mzp.su
- ПАО «АНПП «ТЕМП-АВИА» http://www.temp-avia.ru
- Калужский турбинный завод (КТЗ) http://www.oaoktz.ru
- ПАО «ОДК-Сатурн» http://www.npo-saturn.ru
- Омское моторостроительное конструкторское бюро (АО «ОМКБ») http://omkb.net
- ПАО «Звезда» http://www.zvezda.spb.ru
- ПАО «Авиационная корпорация «Рубин» http://acrubin.ru
- ООО «Севмормаш-2М»
- ОАО «Брянский электромеханический завод» http://aobemz.ru/
- АО «Марийский машиностроительный завод» https://www.marimmz.ru
- За счет использования технологий упрочнения своей продукции в плазме тлеющего разряда данные предприятия заняли лидирующие позиции в своей отрасли, освоили новые виды продукции, перешли в 5-й технологический уклад и стали соответствовать лучшим мировым образцам.
Оборонная промышленность находится в постоянном развитии. Усложняются механизмы работы различного рода установок, техники, а также модернизируются используемые при их создании материалы. Вместе с развитием растут и требования для работы деталей в экстремальных условиях. Для того, чтобы обеспечить исправность их работы, нужно использовать современные методы упрочнения ответственных деталей и узлов.
Ионно-вакуумное азотирование – один из эффективных и распространенных технологических методов поверхностного упрочнения, повышающих сопротивление изнашиванию разнообразных изделий, которые эксплуатируются при контактных и ударных нагрузках.
Ионное азотирование является одним из наиболее распространенных способов поверхностного упрочнения деталей и инструмента, использование которого в промышленно-развитых странах постоянно расширяется. Данный способ обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционным газовым азотированием: возможность регулирования параметров обработки в широком интервале режимов; высокую скорость насыщения; получение диффузионных слоев заданного фазового состава и строения; высокий класс чистоты поверхности; большую экономичность процесса.
Технологии ионно-вакуумного азотирования внедрены на многие предприятия оборонной промышленности.
ОАО «Завод № 9» (г. Екатеринбург) http://www.zavod9.com
ОАО «Завод № 9» – советский и российский разработчик и производитель ствольных артиллерийских систем в России, единственный в стране разработчик танковых пушек. Находится в федеральной собственности, входит в состав научно-производственной корпорации «Уралвагонзавод». В настоящее время «Завод № 9» производит около двадцати наименований продукции как гражданского, так и военного назначения. Немаловажное значение для завода имеет обслуживание своих артиллерийских систем, состоящих на вооружении свыше 60 стран мира.
Главный конструктор завода Петров Ф. Ф. лично утвердил технологию ещё в начале 1980-х годов для командных деталей типа «Клин» и другой ответственной продукции артиллерийских систем.
В рамках федеральной целевой программы развития оборонно-промышленного комплекса на период с 2011 по 2020 год, на предприятие «Завод № 9» компанией ОАО «Ионные технологии» в декабре 2012 года внедрена установка ИОН-50И для ионно-вакуумного азотирования перспективных изделий.
 |
| Рисунок 1 – Установка ИОН-50И для ионной химико-термической обработки |
 |
| Рисунок 2 – Упрочняемые детали типа «Клин» с помощью технологии ионно-вакуумного азотирования, 1980-е годы |
ПАО «Мичуринский завод «Прогресс» (г. Мичуринск) http://mzp.su
АО «Мичуринский завод «Прогресс» – советское и российское промышленное предприятие в городе Мичуринске Тамбовской области. Выпускает высокотехнологичное оборудование для систем управления авиационной и ракетной техники, а также широкий спектр электротехники гражданского назначения.
При создании авиационной техники широко используют мелкомодульные зубчатые передачи. На сегодняшний день решена проблема небольшого эксплуатационного ресурса мелкомодульных деталей. В 2016 году сотрудниками компании «Ионные технологии» проведён конструкторско-технологический анализ возможности применения ионных покрытий для упрочнения мелкомодульных зубчатых передач. В ходе проведения совместных НИОКР были разработаны новые технологии упрочнения такого типа деталей, внесены изменения в конструкторскую документацию и разработаны новые требования к азотированному слою зубчатого зацепления. Весной 2019 года на предприятии запущена двухкамерная установка ION-25HWI-2, технология упрочнения передана заказчику, продолжаются совместные НИОКР.
 |
| Рисунок 3 – Установка для ионной химико-термической обработки ION-25HWI-2 на участке ионного азотирования в ходе пуско-наладочных работ |
 |
| Рисунок 4 – Ионно-вакуумное азотирование деталей для АО «Мичуринский завод «Прогресс» |
ПАО «АНПП «ТЕМП-АВИА» (г. Арзамас) http://www.temp-avia.ru
ПАО «АНПП «ТЕМП-АВИА» – промышленное предприятие, которое разработало и внедрило в серийное производство более трёхсот типов изделий, используемых на всех типах отечественных самолетов, вертолетов, а также иной технике.
На предприятие ПАО АНПП «ТЕМП-АВИА» во II квартале 2019 года внедрена автоматизированная установка ION-25CWI дверного типа для упрочнения перспективных изделий с мелкомодульными зубчатыми зацеплениями, штампо-прессового и режущего инструментов.
В настоящее время ПАО «АНПП «ТЕМП-АВИА» специализируется на разработке и производстве датчиков и бортового оборудования для летательных аппаратов различных типов морской и бронетанковой техники.
 |
| Рисунок 5 – Установка для ионно-вакуумного азотирования ION-25CWI |
 |
| Рисунок 6 – Ионно-вакуумное азотирование деталей для ПАО «АНПП «ТЕМП-АВИА» |
Калужский турбинный завод ("КТЗ", г. Калуга) http://www.oaoktz.ru
Калужский турбинный завод (КТЗ) – предприятие энергетического машиностроения, специализирующееся на производстве паровых турбин и турбогенераторов, расположенный в Калуге. С 2000 года входит в состав концерна «Силовые машины». Один из крупнейших в России производителей оборудования для энергетики.
После неудачных экспериментов по производству высокоточных крупногабаритных деталей планетарных редукторов старыми методами – газовым азотированием, предприятию потребовалась новая технология и в 2015 году было принято решение приобрести установку диаметром 2,65 м ИОН-200И-2. В настоящее время продолжаем совместные работы по упрочнению деталей ионной ХТО.
 |
| Рисунок 7 – Установка для проведения режимов ионно-вакуумного азотирования ИОН-200И-2 с двумя камерами колпакового типа |
 |
 |
 |
| Рисунок 8 – Ионно-вакуумное азотирование деталей для ОАО «Калужский турбинный завод» |
ПАО «ОДК-Сатурн» (г. Рыбинск) http://www.npo-saturn.ru
ПАО «ОДК-Сатурн» – российская двигателестроительная компания, специализирующаяся на разработке, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей (и установок/агрегатов) для военной и гражданской авиации, энергогенерирующих и газоперекачивающих установок, кораблей и судов. Основное производство и конструкторский центр расположен в городе Рыбинске Ярославской области. Входит в состав АО «Объединённой двигателестроительной корпорации» (ОДК).
Предприятие использовало на производстве оборудование старого образца, в т.ч. производства СССР. В соответствии с планом по модернизации химико-термического производства в конце 2013 года на предприятие внедрена двухкамерная установка колпакового типа ионного азотирования ИОН-50И-2.
 |
| Рисунок 9 – Установка для проведения режимов ионно-вакуумного азотирования ИОН-200И-2 с двумя камерами колпакового типа |
Омское моторостроительное конструкторское бюро (АО «ОМКБ», г. Омск) http://omkb.net
Омское моторостроительное конструкторское бюро (АО «ОМКБ») филиал НПО «Сатурн» в г. Омск — российская компания, специализирующаяся на разработке, производстве и ремонте малоразмерных газотурбинных двигателей гражданского и военного применения, а также наземных энергоузлов, турбостартеров и другого оборудования.
Главным направлением АО «Омское машиностроительное конструкторское бюро» является разработка систем топливопитания и регулирования газотурбинных авиационных двигателей для таких знаменитых конструкторских бюро как «Антонов» (Ан-24РВ, Ан-26), «Яковлев» (Як-30, Як-32), «Камов» (КА-25). К системам питания и двигателям в целом предоставляются огромные технические и эксплуатационные требования. Также различные сферы применения (гражданская и военная авиация) и условия работы обязывают поддерживать их качество на неизменно высоком уровне. С целью продления ресурса и защиты некоторых отдельных высокоответственных деталей и узлов в целом применяются различные виды химико-термической обработки, а именно ионно-вакуумное азотирование.
В 2013 году совместными усилиями с компанией ОАО «Ионные технологии» в производственный цикл предприятия была внедрена установка ионного азотирования ИОН-25И дверного типа, за счет чего к концу года предприятие вышло на запланированные темпы производства. На 2021 год намечена поставка ещё одной модернизированной установки для ионной ХТО.
 |
| Рисунок 10 – Установка ИОН-25И для ионно-вакуумного азотирования изделий |
 |
| Рисунок 11 – Ионно-вакуумное азотирование деталей для предприятия АО «ОМКБ» |
ПАО «Звезда» (г. Санкт-Петербург) http://www.zvezda.spb.ru
ПАО «Звезда» – машиностроительное предприятие в Санкт-Петербурге, производитель дизельных двигателей для военной техники. В 2012 году предприятие приобрело установку нашей компании ИОН-75И для ионного азотирования таких ответственных деталей, как «Гильза», «Коленчатый вал».
 |
| Рисунок 12 – Установка ИОН-75И ионно-вакуумного азотирования |
 |
| Рисунок 13 – Ионно-вакуумное азотирование деталей «Коленчатый вал» (а) и «Гильза» (б) на предприятии ПАО «Звезда», г. Санкт-Петербург |
АО «Авиационная корпорация «Рубин» (Московская обл., Балашиха) http://acrubin.ru
ПАО «Авиационная корпорация «Рубин» – разработчик и изготовитель взлётно-посадочных устройств, гидроагрегатов и гидросистем самолетов и других летательных аппаратов. Расположено в Балашихе Московской области.
Основные виды деятельности – производство продукции для авиастроения: тормозных колёс, приводов-генераторов, плунжерных насосов, насосных станций, гидромоторов, ряда агрегатов управления.
В III квартале 2019 года подписан договор на поставку оборудования ION-25-HWI для ионной химико-термической обработки деталей. Оборудование для ионной ХТО было запущено в декабре 2020 года, технология отработана на нашей производственной площадке в г. Краснокамск в 2019 - 2020 годах.
Внедрением современной технологии ионно-вакуумного азотирования на данном предприятии планируется заменить устаревший метод поверхностного упрочнения изделий – газовое каталитическое азотирование. Нашей компанией совместно с ПАО «АК «Рубин» были проведены исследовательские работы по упрочнению перспективной продукции методом ионного азотирования. Сравнительный анализ двух методов упрочнения показал, что использование современных методов ионной химико-термической обработки целесообразнее и более эффективно, чем газовое каталитическое азотирование.
 |
 |
 |
| Рисунок 14 – Ионно-вакуумное азотирование деталей для ПАО «Авиационная корпорация «Рубин» |
ООО «Севмормаш-2М» (г. Севастополь)
ООО «Севмормаш-2М» – предприятие машиностроительной промышленности. Производит оборудование для морского судостроения и оказывает услуги по судоремонтным работам.
Инженерами предприятия ООО «Ионные технологии» совместно с ООО «СЕВМОРМАШ-2М» (г. Севастополь) в течение 2016 – 2018 годов были проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по упрочнению деталей планетарных редукторов из сталей 0Х20Н4АГ10, 08Х18Н5Г12АБ, 45Г17Ю3. Данные стали относятся к тяжелообрабатываемым и сложноазотируемым, в том числе и из-за склонности к наклёпу – пластическому упрочнению поверхностной зоны. В процессе НИОКР были изучены особенности формирования диффузионных слоёв на образцах и имитаторах деталей, подобраны оптимальные режимы химико-термической обработки, проведены многочисленные эксперименты и отработана технология упрочнения на серийных деталях, изготавливаемых для нужд Министерства обороны России.
 |
 |
| Рисунок 15 – Ионно-вакуумное азотирование деталей для ООО «СЕВМОРМАШ-2», г. Севастополь |
АО «Брянский электромеханический завод» (г. Брянск) http://aobemz.ru
ОАО «Брянский электромеханический завод» является ведущим производителем комплексов радиоэлектронной борьбы, станций радиоконтроля и радиотехнической разведки, систем приема и обработки спутниковой информации, составных частей самолетных бортовых радиолокационных станций, авиационных систем управления оружием. ОАО «БЭМЗ» сегодня – многопрофильное предприятие с мощной производственной базой, имеющее необходимый комплекс оборудования и технологических процессов, обеспечивающих выпуск наукоемкой продукции.
Одним из технологических процессов является ионная химико-термическая обработка деталей с мелкомодульными зубчатыми зацеплениями.
Компанией ООО «Ионные технологии» совместно с ОАО «БЭМЗ» проведены исследовательские работы по упрочнению малогабаритных сложноконтурных зубчатых деталей. Для некоторых типов деталей разработана специальная оснастка для защиты определенных поверхностей от азотирования согласно конструкторской документацией.
 |
 |
 |
| Рисунок 16 – Ионно-вакуумное азотирование деталей с зубчатым зацеплением для АО «Брянский электромеханический завод», г. Брянск |
АО «Марийский машиностроительный завод» (Республика Марий Эл, г.Йошкар-Ола) https://www.marimmz.ru
АО «Марийский машиностроительный завод» – многопрофильное универсальное предприятие, тесно сотрудничает в разработке и производстве продукции с ведущими научно-исследовательскими институтами страны. В настоящее время ОАО «Марийский машиностроительный завод» специализируется на выпуске сложных радиотехнических комплексов, систем управления и наведения, вычислительной техники, поставляемой как по государственному оборонному заказу и на экспорт, так и на производстве гражданской продукции.
Совместные работы по упрочнению деталей с зубчатыми зацеплениями начаты в 2018 году и продолжается по сей день. За этот период отработаны технологические режимы, подобраны оптимальные параметры процесса для достижения характеристик упрочненного слоя, согласно конструкторской документации.
 |  |
 |  |
 |  |
Рисунок 17 – Ионно-вакуумное азотирование деталей «Зубчатое колесо» для АО «Марийский машиностроительный завод», г. Йошкар-Ола | |
Ионное азотирование является передовой и самой массовой технологией поверхностного упрочнения в оборонной промышленности. Применение ионной химико-термической обработки в серийном производстве изделий специального назначения позволяет внедрять инновационные конструкторско-технологические решения, поднять на принципиально новый уровень качество продукции, существенно снизить затраты и обеспечить многократный рост производительности труда.
В настоящее время компанией ООО «Ионные технологии» ведутся более 10 НИОКР по внедрению технологий ионной химико-термической обработки с предприятиями различных отраслей промышленности.
Примеры выполненных работ и результаты НИОКР по теме:
"Технологии упрочнения изделий ответственной и специальной техники с высокими требованиями размерной и чистовой точности для предприятий оборонно-промышленного комплекса "
| ООО "Ионные Технологии" | директор | А.В. Оборин oborin@procion.ru https://orcid.org/0000-0003-3687-751X |
| ООО "Ионные Технологии", Пермский национально исследовательский политехнический университет | инженер-исследователь, аспирант | И.С. Соколова sokolova@procion.ru |
| ООО "Ионные Технологии", Пермский национально исследовательский политехнический университет | инженер-технолог, аспирант | А.А. Князев knyazev@procion.ru |
В работе рассмотрены сферы применения и перспективность использования титановых сплавов, а также определение недостатков данных материалов и методы их устранения. Представлены исследования микроструктуры и поверхностной твердости образца из титанового сплава ВТ20 после химико-термической обработки методом ионно-вакуумного азотирования. читать дальше >>
 |
| ООО "Ионные Технологии" | руководитель НИОКР, главный тех.эксперт | В.В. Богданов bogdan.ion@mail.ru |
| ООО "Ионные технологии" | директор | А.В. Оборин oborin@procion.ru |
| ООО "Ионные технологии" | инженеры исследователи | Д.М. Кинзибаев И.С. Соколова Е.С. Уткин lab@procion.ru |
ПАО «Авиационная Корпорация «Рубин» совместно с компанией ООО «Ионные технологии» были проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по внедрению современной технологии ионно-вакуумной химико-термической обработкой перспективных изделий в технологический цикл предприятия. читать дальше >>
 |
| ООО "Ионные Технологии" | руководитель НИОКР, главный тех.эксперт | В.В. Богданов bogdan.ion@mail.ru |
| ООО "Ионные технологии" | директор | А.В. Оборин oborin@procion.ru |
| ООО "Ионные технологии" | инженеры исследователи | Д.М. Кинзибаев И.С. Соколова Е.С. Уткин lab@procion.ru |
Создание современных технологий поверхностного упрочнения на промышленных, а особенно военных предприятиях, является одной из главных задач модернизации машиностроительной отрасли. Прогрессивная технология ионной химико-термической обработки (ИХТО) используется для упрочнения деталей различной конфигурации и размеров, в частности, крупногабаритных зубчатых передач, валов, специзделий и др. читать дальше >>
| ООО "Ионные технологии" | руководитель НИОКР, главный тех.эксперт | В.В. Богданов bogdan.ion@mail.ru |
| ООО "Ионные технологии" | директор | А.В. Оборин oborin@procion.ru |
| ООО "Ионные технологии" | инженер исследователь | И.С. Соколова lab@procion.ru |
| АО "Мичуринский завод "Прогресс" mzp.su |
гл. технолог | С.В. Юсков |
| ПАО АНПП "Темп-Авиа" www.temp-avia.ru |
зам. нач. ЦЗЛ | В.В. Палавин |
Перспективные требования к узлам и системам аппаратов проектируемых для эксплуатации в атмосфере и космосе предусматривают увеличение ресурса при одновременном снижении массы изделий и стоимости их производства. Таким образом, требуется обеспечить развитие одновременно трёх взаимозависимых факторов, ибо только так можно соответствовать требованиям 5-го технологического уклада. Для гарантированного осуществления этой задачи необходимо применение не только современного оборудования, но и в первую очередь опережающих технологических решений, основанных на научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах (НИОКР), принципах ноу-хау и фундаментальных знаниях читать дальше >>
| ООО "Ионные технологии" | руководитель НИОКР, главный тех.эксперт | В.В. Богданов bogdan.ion@mail.ru |
| ООО "Ионные технологии" | директор | А.В. Оборин oborin@procion.ru |
| ООО "Ионные технологии" | инженер исследователь | И.С. Соколова lab@procion.ru |
| ООО "Ионные технологии" | инженер исследователь | Д.М. Кинзибаев lab@procion.ru |
В 2016-2018 годах сотрудниками предприятия ООО “СЕВМОРМАШ” (Россия, г. Севастополь) и пермского ООО “Ионные технологии” были проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по упрочнению деталей планетарных редукторов из сталей 0Х20Н4АГ10, 08Х18Н5Г12АБ, 45Г17Ю3. Данные стали плохо упрочняются традиционными методами - цементацией, нитроцементацией, газовым азотированием, закалкой ТВЧ. В рамках проведенных работ впервые в России на данных типах деталей и на данных марках сталей были успешно отработаны режимы высокотемпературного ионного азотирование. Применения ионно-плазменной технологии азотирования позволило достичь желаемых показателей упрочнения. читать дальше >>