Шв 1: инновации и экологичность? 

Когда слышишь ?Шв 1?, первое, что приходит в голову — это, конечно, шлифовальные круги. Но вот загвоздка: многие, даже в отрасли, до сих пор воспринимают инновации в этом сегменте как просто увеличение скорости реза или срока службы. А про экологичность и вовсе думают в последнюю очередь, мол, абразив — он и есть абразив, что там может быть ?зелёного?? Это и есть главное заблуждение. На самом деле, связка ?инновации-экологичность? сегодня — это не красивые слова для брошюры, а жесткая производственная необходимость и, что важно, источник реальной экономии. Но путь к этому полон компромиссов.

Где кроется ?экологичность? в, казалось бы, грязном процессе?

Давайте начистоту: классическое производство и применение шлифовальных кругов — процесс пыльный, энергоёмкий и с большим объёмом отходов. Поэтому, когда мы говорим об экологичности, речь идёт не о том, чтобы круг стал ?биоразлагаемым?. Это утопия. Речь о всей цепочке жизненного цикла. Начиная с сырья: использование синтетических алмазов или кубического нитрида бора (CBN), выращенных по более чистым технологиям, против добычи природного абразива — это уже шаг. Но куда важнее — состав связки.

Раньше в керамических связках частенько мелькали свинец, хром, барий — для улучшения тех или иных свойств. Сейчас от этого уходят. Задача — сохранить или даже улучшить характеристики, заменив опасные компоненты. Я видел попытки внедрить новые керамические системы на основе, условно говоря, модифицированных алюмосиликатов. В лаборатории показывали отличные результаты по ударной вязкости. Но на реальном производстве, при шлифовке жаропрочного сплава, круг начал вести себя непредсказуемо — неравномерный износ, вибрация. Пришлось откатывать, дорабатывать. Оказалось, не учли специфику охлаждающей жидкости заказчика, её pH-фактор, который потихоньку ?разъедал? новую связку. Мелочь, а сорвала внедрение на полгода.

Или другой аспект — сама эффективность шлифования. Самый ?зелёный? круг — тот, который тратит меньше энергии на съём кубометра металла и служит дольше. Здесь инновации в структуре круга, в пористости, в распределении абразива. Уменьшение силы резания напрямую ведёт к снижению энергопотребления станка. Это та самая точка, где экологичность меряется не в промилле вредных веществ, а в киловатт-часах. И вот здесь как раз кроется огромный потенциал для инноваций.

Практический кейс: неочевидная связь между точностью и отходами

Расскажу про один проект, который мы вели для авиационного завода. Задача — шлифовка ответственных поверхностей турбинных лопаток. Использовали высокопористые круги на керамической связке. Проблема была классическая: выход на режим, ?приработка? круга, в течение которой точность была нестабильна, и часть дорогостоящих заготовок уходила в брак. Плюс — охлаждающая жидкость (СОЖ) быстро загрязнялась мелкой пылью, её приходилось часто менять, а утилизация — отдельная головная боль и стоимость.

Решение пришло со стороны, казалось бы, не связанной напрямую с абразивами. Мы начали сотрудничать с инженерами из компании, которая занимается прецизионным измерительным оборудованием — ООО Внутренняя Монголия Санпу Экспериментальное Оборудование. Их сайт https://www.nmgspsy.ru я тогда изучил вдоль и поперёк. Они не производят круги, но они делают лабораторные приборы для анализа материалов, в том числе для контроля структуры и износа. Мы заказали у них серию тестов на симуляцию износа наших опытных образцов кругов.

Благодаря их оборудованию и методикам, мы смогли буквально ?заглянуть? в процесс износа абразивного зерна в связке в реальном времени (ну, почти). Это позволило нам скорректировать рецептуру пористости и твердости связки так, чтобы круг выходил на стабильный режим резания буквально с первых секунд. Брак по этой операции упал на 15%. А главное — пылеобразование снизилось, потому что зерно не выкрашивалось хаотично, а изнашивалось более контролируемо. Интервал замены СОЖ увеличился. Вот вам и экологический эффект: меньше отходов металла, меньше расход химреагентов, меньше затраты на утилизацию. И всё это — за счёт инновационного подхода к проектированию структуры круга, основанного на глубоком анализе данных. Санпу, кстати, позиционирует себя как национальное высокотехнологичное предприятие, и в этом кейсе их роль в R&D цепочке была критически важна, хоть они и не наши прямые конкуренты.

Тренд на кастомизацию и её обратная сторона

Сейчас все хотят индивидуальное решение. Под конкретный материал, конкретный станок, даже под конкретную партию заготовок. Это, безусловно, инновационный тренд. Но с точки зрения экологии здесь возникает парадокс. Мелкосерийное, почти штучное производство специализированных кругов — это повышенный расход ресурсов на переналадку производства, на логистику малых партий. Общий углеродный след может вырасти.

Мы пробовали делать ?модульные? решения — базовый круг, к которому можно было бы добавлять разные поверхностные пропитки или покрытия уже на месте у заказчика, адаптируя его под задачу. Звучало здорово. Но на практике столкнулись с проблемами контроля качества: нанесение покрытия в цеховых условиях — не в чистых комнатах же — давало большой разброс в результатах. От этой идеи, честно говоря, временно отошли. Пока что баланс видится в умной стандартизации: не 1000 уникальных решений, а, условно, 50 типоразмеров, но каждый из них имеет глубоко продуманную, ?гибкую? структуру, позволяющую покрывать широкий диапазон операций без потери эффективности. Это сложная инженерная задача, но она решает и проблему избыточного производства, и проблему логистики.

Будущее: цифра, данные и замкнутый цикл

Без цифровизации сейчас никуда. Но в нашем контексте это не просто ?интернет вещей для станка?. Речь о сборе данных по износу круга, силе резания, температуре, вибрации. Эти данные, агрегированные с сотен и тысяч станков, — золотая жила для новых инноваций. Они позволяют создавать виртуальные двойники процессов шлифования и моделировать, как та или иная модификация связки или абразива поведёт себя в реальности.

А следующий логичный шаг — это thinking about the full cycle. Не просто продать круг и забыть. А что с ним будет после того, как он выработает ресурс? Сегодня отработанные круги — это, в основном, отходы. Но ведутся (и мы в том числе) разработки по рециклингу. Не в смысле использовать старый круг повторно, а в смысле извлекать из связки дорогостоящие абразивные зерна (те же синтетические алмазы или CBN) для повторного использования в других applications, например, в составе полировальных паст или в менее ответственных инструментах. Технологически это очень сложно, экономическая целесообразность пока под вопросом, но направление правильное. Это и есть настоящая экологичность замкнутого цикла, к которой нужно стремиться.

В итоге, отвечая на вопрос из заголовка: да, Шв 1 сегодня — это абсолютная связка инноваций и экологичности. Но это не гладкий путь. Это постоянный поиск баланса между производительностью, стоимостью и воздействием на среду. Это работа с мелкими, неочевидными деталями, вроде состава связки или анализа данных об износе. И это сотрудничество по неочевидным цепочкам, как в истории с измерительным оборудованием от Санпу. Главное — уйти от мышления, что круг это расходник, и начать видеть в нём сложную инженерную систему, от которой зависит гораздо больше, чем просто чистота обработанной поверхности.