Когда слышишь про токарную обработку мелких деталей, первое, что приходит в голову — часовщики или медицинские приборы. Но основной покупатель часто сидит в энергетике, причем там, где деталь должна выдерживать нагрузки, сравнимые с космическими. Вот об этом редко кто пишет.
Началось с того, что к нам в ООО Хуайань Тяньлун Новые Строительные Материалы пришел запрос на микрофланцы для гидротурбин. Детали весом до 200 грамм, но с допусками в 5 микрон. Сначала думали — брак будут делать тоннами. Оказалось, для них это расходники, которые меняют чаще, чем подшипники в обычных механизмах.
В атомной энергетике история еще интереснее. Там нужны втулки для систем управления, которые работают в условиях радиации. Материал должен быть не просто прочным, а сохранять свойства после облучения. Пришлось перебрать три марки нержавейки, пока нашли ту, что не теряет твердость. Одна партия ушла в брак — детали повело уже на второй день испытаний.
С ветроэнергетикой проще, но там свои заморочки. Лопасти турбин вибрируют, и крепеж для датчиков должен быть таким, чтобы не откручивался от постоянной тряски. Делали эксперимент с разной резьбой — метрическая не подошла, пришлось использовать дюймовую с углом профиля 60 градусов. Мелочь, а без нее вся система мониторинга летела через месяц работы.
На первых порах пытались использовать китайские станки с ЧПУ — цена привлекательная, но для мелких деталей они не подходят. Вибрация даже на низких оборотах убивала точность. Перешли на немецкие DMG Mori, но и тут не без сюрпризов.
Для фланцев диаметром меньше 30 мм пришлось проектировать специальные патроны. Стандартные слишком сильно деформировали заготовку, приходилось снижать усилие зажима втрое. Это значит — меньше скорость резания, больше время на операцию. Клиенты платят за точность, а не за скорость, но и затягивать нельзя.
Охлаждение — отдельная тема. При обработке титановых сплавов для атомной энергетики стандартная СОЖ не справлялась. Температура в зоне резания достигала 800 градусов, инструмент прожигал за два прохода. Перешли на масло с присадками, но его нельзя использовать для алюминиевых деталей — начинается химическая реакция. Пришлось держать два контура охлаждения, что для мелкосерийного производства накладно.
Казалось бы, нержавейка 12Х18Н10Т — все о ней знают. Но когда делаешь из нее шпильки длиной 40 мм и диаметром 3 мм, оказывается, что после термообработки ее ведет так, что половина деталей не проходит контроль геометрии. Пришлось разрабатывать свой режим отжига — медленный нагрев до 650 градусов с выдержкой 4 часа.
С титаном ВТ6 еще хуже. При точении мелких деталей он начинает прилипать к резцу, особенно если подача меньше 0.05 мм/об. Решение нашли случайно — полировка передней поверхности резца алмазной пастой. Не по технологии, конечно, но работает. Потом уже узнали, что у японцев есть специальные покрытия для такого случая.
Алюминиевые сплавы для ветроэнергетики должны быть не просто легкими, а еще и не терять прочность при вибрации. Дюраль Д16Т не подошел — трещины по границам зерен. Перешли на АК4-1Ч, но его обрабатывать втрое сложнее — сильно налипает на инструмент. Пришлось заказывать специальные развертки с углом спирали 45 градусов.
Самый болезненный момент — контроль геометрии. Оптические измерения хороши для лаборатории, но в цеху пыль, вибрация. Приходится делать выборочный контроль на координатно-измерительной машине, а это время. Одна деталь измеряется 15-20 минут, а партия может быть 1000 штук.
Для фланцев особенно важен контроль плоскостности. Стандартный способ со щупом не подходит — давление деформирует деталь. Используем метод цветных отпечатков на поверочной плите. Дешево, но требует навыка — новички всегда пережимают детали.
Резьбовые соединения проверяем калибрами-кольцами, но для мелких резьб (М2-М4) они быстро изнашиваются. За год приходится менять комплект, а стоит он как половина станка. Пробовали делать контроль по GO/NO GO — слишком грубо, пропускаем брак.
Когда берешь заказ на токарную обработку мелких деталей, кажется — легкие деньги. На самом деле, основная стоимость — не обработка, а подготовка. Наладка станка на партию в 500 штук занимает столько же времени, как на 5000. Поэтому мелкие заказы (до 100 шт) мы берем только по двойному тарифу.
Энергетики платят хорошо, но и требований много. Каждая партия сопровождается сертификатами на материалы, протоколами испытаний. Документооборот иногда дороже самой обработки. Для атомной отрасли еще нужен допуск Ростехнадзора, который получать — год потратить.
Себестоимость часто съедает транспорт. Деталь весом 50 грамм нужно упаковать так, чтобы не повредить при пересылке. Используем специальные контейнеры с ячейками, каждый — 300 рублей. Для отправки в отдаленные регионы (например, на ГЭС в Сибири) упаковка может стоить дороже детали.
Раньше основным покупателем были ремонтные предприятия, сейчас — производители нового оборудования. Особенно в ветроэнергетике, где каждый год появляются новые модели турбин с измененной геометрией узлов. Приходится постоянно переналаживать оборудование.
В атомной энергетике ужесточили требования к материалам. Если раньше принимали отечественные аналоги, теперь требуют оригинальные европейские сплавы. Цена выросла на 30%, но и заказчики соглашаются платить — видимо, санкции подействовали.
Самое интересное — гидроэнергетика переходит на модульные системы. Раньше делали детали под конкретную турбину, теперь — унифицированные комплекты для модернизации. Это выгоднее, но требует более точного расчета нагрузок. Ошибся на 5% — и вся партия в утиль.
Конкуренция в обработке мелких деталей меньше, чем в крупных. Многие цеха не хотят связываться с такими заказами — слишком много возни. А энергетикам как раз это и нужно, потому что стандартные решения у них не работают.
На сайте https://www.hatlgg.ru мы специально не акцентируем внимание на мелких деталях — это наш закрытый сегмент. Основные заказы идут по рекомендациям, часто от проектных институтов, которые разрабатывают оборудование для тех же АЭС.
Главное преимущество — мы научились считать не стоимость детали, а стоимость отказа. Когда клиент понимает, что наша втулка за 2000 рублей спасает оборудование за 20 миллионов, вопросов о цене не возникает. Хотя иногда приходится объяснять, почему стальная деталь размером с наперсток стоит как целый узел обычной техники.
