В конце 2016 года в столице Татарстана подвели итоги конкурса научно-исследовательских и научно-практических работ на соискание именных стипендий мэра Казани среди школьников, студентов и аспирантов. Победителей в городской Ратуше награждал мэр Казани Ильсур Метшин.

В этом конкурсе принял участие студент 4-го курса Института физики Казанского федерального университета Ленар Кашапов. Он и стал одним из лауреатов и обладателем именной стипендии мэра г. Казани.

Тема, которую представил Ленар на конкурс, - «Плазменно-электролитная обработка изделий авиационной техники, получаемых селективным лазерным сплавлением». Научным руководителем этой студенческой работы выступил заведующий кафедрой физики твердого тела Ленар Тагиров.

Технологии аддитивного производства находят все большее применение в промышленности г. Казани. Примером является SLM-технология, позволяющая получать металлические изделия сплавлением порошков металлов. Эту технологию можно применять в авиастроительной отрасли.

В экспериментах по селективному лазерному сплавлению использовалась установка Realizer SLM 50. После получения металлического изделия необходимо механическим путем удалить подложки, очистить поверхность от спекшихся частиц и капель расплавленного металла. Одним из широко распространенных методов пост-обработки является пескоструйная обработка. Этот метод имеет ряд недостатков, в частности изменение геометрии изделия. Также есть возможность формировать гидравлические удары в жидкости с помощью плазменно-электролитного метода обработки. В работе студента Казанского университета исследовался процесс плазменно-электролитной обработки изделий, полученных методом селективного лазерного сплавления, и определялась возможность замены пескоструйной обработки.

Для сравнения была проведена обработка изделий стандартным методом, с помощью потока частиц оксида алюминия зернистостью 110-150 мкм. С помощью плазменно-электролитной обработки были получены два типа образцов, обработанные в различных растворах.

В случае использования первого раствора под действием гидродинамических импульсов происходит удаление спеченных частичек порошка - это около 75% всех неровностей, однако сплавленные частички порошка остаются.

В случаях обработки во втором растворе, помимо воздействия гидродинамических импульсов, также происходит анодное растворение поверхности, что и приводит к более эффективному процессу очистки, а именно - к отрыву крупных частиц под действием гидродинамических ударов и сглаживанию сплавленных частиц порошка. Это прекрасно видно при сравнении с пескоструйным методом обработки.

Установлено, что наиболее эффективная очистка от крупных сплавившихся частиц происходит в «гидродинамическом» режиме, когда наблюдается возникновение гидродинамических импульсов.

Дальнейшее сглаживание неровностей устраняется при стабильном горении разряда в паровоздушной оболочке. Анализ морфологии поверхности сложнопрофильных изделий после плазменно-гидродинамической обработки показал эффективность и преимущества этого метода по сравнению со стандартными методами финишной очистки (к примеру, дробеструйной обработкой). Разработанный метод может быть применен в комбинации с термическими методами обработки.

Всего в ходе конкурса рассматривалось 160 работ, в очный тур прошло 68. Экспертная комиссия оценивала презентацию научных работ и выбрала для присуждения премии 27 студентов и 13 аспирантов. Торжественность моменту придала обстановка в главном зале Казанской Ратуши, где чествуют лучших людей города.

Ильсур Метшин отметил, что ему приятно вновь видеть столько юных лиц, которые своими достижениями дарят столице Татарстана и всей республике уверенность в завтрашнем дне. И. Метшин: «Отмечая ваш труд, мы стремимся поддержать вас и показать, что ваша деятельность уже сейчас приносит значительную пользу и является ориентиром для всей молодежи. То же самое можно сказать и про научные таланты – наше будущее напрямую связано с тем, насколько мы сможем внедрить научные и технические достижения в обычную повседневную жизнь».

Выражение признательности и слова благодарности звучали на церемонии награждения в адрес наставников, учителей, преподавателей, научных руководителей и родителей стипендиатов. Ведь именно они смогли привить тягу к знаниям и любовь к творчеству будущим конкурсантам.

Для Ленара это победа на конкурсе - не единственная в его студенческой биографии. Он победитель конкурса о предоставлении гранта молодым ученым «50 лучших инновационных идей для Республики Татарстан» в 2013 году в номинации «Молодежный инновационный проект». В том же году он получил грант для молодых ученых «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К»).