Технологическая подготовка опытно

Технологическая подготовка опытно-промышленного производства
композиционных материалов нового поколения
1. Классификация (тематическое направление, не более двух)
Нанотехнологии и новые материалы
2. Назначение и область применения
Область применения: Изделия бытового, военного назначения, изделия для химической
промышленности (трубы, запорная арматура), ряд ответственных изделий электронной
техники (датчики и т.д.) и электроэнергетики (замена изолирующих оболочек обмотки
трансформаторов), двигатели внутреннего сгорания (обработка поршней), изделия
пищевой промышленности, изделия аэрокосмического комплекса изделия медицинского
назначения (имплантируемые конструкции) и др.
Технология предназначена для получения покрытий различного функционального
назначения (износостойких, коррозионностойких, электроизоляционных, декоративных,
гигиенических, антипригарных, упрочняющих, биоинертных и др.).
Медицина: стоматология и ортопедия. Изготовление имплантатов и протезов.
3. Краткое описание (суть) проекта
Суть проекта заключается в получении принципиально новых высокоэффективных и
дешевых композиционных материалов многофункционального назначения.
4. Актуальность и новизна идеи (конкретное инновационное решение)
Одной из острейших проблем для страны в целом является обеспечение требуемых
свойств изделий, в том числе и для потенциально опасных производственных объектов,
промышленного оборудования и сооружений (изделия для химической промышленности,
ряд ответственных изделий электронной техники и электроэнергетики, двигатели
внутреннего сгорания, изделия пищевой промышленности, изделия аэрокосмического
комплекса, изделия медицинской техники и др.)
Широко используемые в качестве конструкционных материалов титан, цирконий и их
сплавы обладают ограниченным комплексом свойств, что не позволяет использовать их
для создания перспективных и модернизации существующих изделий, применяемых в
различных областях производства, улучшения их эксплуатационных и технических
характеристик, увеличения ресурса и повышения надежности применения и эксплуатации.
Введением легирующих добавок и использование специальных покрытий, как правило,
приводит к увеличению массы конструкции и удорожанию изделий из-за высокой
стоимости используемых добавок, высокой науко- и ресурсоемкости применяемых
методов получения композиционных материалов. Кроме того, получаемые
композиционные материалы, как правило, узкофункциональны, т.е. строго определенного
предназначения. Однако современные условия эксплуатации и применения изделий и
механизмов в различных областях производства требуют создания принципиально новых
высокоэффективных и дешевых композиционных материалов многофункционального
назначения.
5. Научно-техническое описание
В основу технологии положено явление микродуговых разрядов, способствующих
образованию на поверхности металлов оксидных слоев, а также других соединений,
входящих в состав электролита, придающих поверхностным слоям специальные свойства.
Управляя родом тока, частотой, силой тока, напряжением, а также составом электролита
можно управлять структурой и свойствами покрытия с целью получения композиционных
материалов различного функционального назначения;
6. Предлагаемая к выпуску продукция
Методика
технологической
подготовки
опытно-промышленного
композиционных материалов нового поколения
7. Существующие аналоги и преимущества перед ними
производства
Недостатки используемых в настоящее время способов решения проблемы:
существующие способы обработки – аналоги (анодирование в водных растворах
электролитов, в расплавах электролитов) имеют следующие недостатки: малая
производительность; опасное производство (требуют наличия специальных мер
безопасности), поскольку применяются либо сильные (концентрированные) растворы
кислот, либо расплавы солей или щелочей; требуют дорогостоящего оборудования
(анодирование в расплавах электролитов).
Преимущества предлагаемого способа: данных способ позволяет формировать на
металлах вентильной группы многофункциональные покрытия за достаточно короткое
технологическое время за счет высокоэнергетических процессов протекающих на границе
раздела металл-электролит. Новые экологически безопасные составы электролита,
сочетание различных вольт-амперных характеристик, использование, при необходимости,
дополнительной обработки для получения изделий конкретного назначения.
Изделия и материалы, полученные по технологии МДО, обладают повышенными физикомеханическими и эксплуатационными характеристиками за счет прочного соединения
покрытий с основным металлом, более высокой твердости и износостойкости покрытий,
приближающихся к твердости корунда, очень высоких диэлектрических свойств. Это
связано с возможностью управления структурой и фазовым составом покрытий
технологическими параметрами изготовления;
8. Анализ рынка (потенциальные потребители, география проекта)
Себестоимость покрытия 1 дм2 от 150 руб.
Рынок – разработка технологий и услуги по электрохимической обработке (микродуговое
оксидирование, анодирование и т.д.) изделий различного назначения, разработка и
продажа участков по электрохимической обработке.
Свойства покрытий, получаемые по разработанным нами технологиям, обладают более
высокими свойствами, по сравнению с покрытиями известных конкурентов.
НПФ «Техника и технологии электрохимии»
НПФ «Сана-Тек»
На стадии технического проекта буду проведены детальные маркетинговые исследования
состояния рынка в предметной области
9. Защита интеллектуальной собственности (наличие правоохранных и
прочих документов)
Вид,
название
и Дата
номер
охранного приоритета
документа
Патент
РФ
№
2346089
«Способ
обработки
поверхности
металлических
дентальных
импланттов»
Патент РФ №2194099
"Способ обработки
поверхности
поликомпозиционных
протезов"
19.02.2007
г.
10.12.2002
г.
Авторы
Правообладатель Статус
документа на
дату
предоставления
информации о
проекте
Митрошин
Митрошин А.Н., действует
А.Н.,
Розен Розен
А.Е.,
А.Е., Казанцев Казанцев И.А. и
И.А. и др.
др.
Атрощенко
Э.С.,
Розен
А.Е., Ашанин
И.А.,
Митрошин
А.Н.,
И.А.
Казанцев и др.
Зарегестрирован действует
договор уступки
№ РД0011191 на
ООО
"НПЦ
"Титан"
от
11.08.2006 г.
Патент
РФ
№ 20.10.2004
2238352
«Способ г.
получения покрытий»
Патент
РФ
на
изобретение
№
2238351
«Способ
получения покрытий»
Патент
РФ
на
изобретение
№
2252277
«Способ
получения покрытий»
20.10.2004
г.
20.05.2005
г.
И.А. Казанцев,
В.С. Скачков,
А.Е.
Розен,
А.О.
Кривенков
Э.С.
Атрощенко,
В.С. Скачков,
И.А. Казанцев
Э.С.
Атрощенко,
А.О.
Кривенков,
И.А. Казанцев,
В.С. Скачков
Пензенский
действует
государственный
университет
Пензенский
действует
государственный
университет
Пензенский
действует
государственный
университет
10. Информация об участии проекта в конкурсах инновационных
проектов, в т.ч. в федеральных (название конкурса, организатор, сроки
проведения, результаты участия)
1
2
3
4
5
Почетная грамота за инновационный
проект «Изготовление промышленного
образца установки для электрохимической
обработки
зубных
протезов
и
имплантатов»
конкурса
«Инновации
России».
Диплом I степени Первой областной
выставки научно-технического творчества
студентов и молодых специалистов
«Прогресс 2007» Пенза – 2007 г. за
разработку
технологии
электрохимической
обработки
поверхностей
изделий
медицинской
техники. Секция «Биотехнология и
медицинская техника».
Диплом I степени Первой областной
выставки научно-технического творчества
студентов и молодых специалистов
«Прогресс 2007» г. Пенза – 2007 г. за
разработку
технологии
получения
многофункциональных
покрытий
на
металлах вентильной группы технологией
микродугового оксидирования. Секция
«Материаловедение».
2-е
место
в
конкурсе
«Бизнес
Инновационных Технологий 2007 –
Поволжье» г. Нижний Новгород – 2007 г.
за
проект
«Многофункциональная
установка для обработки имплантируемых
конструкций».
Диплом
XII
международного
промышленно-экономическом
форума
«Россия единая» г. Нижний Новгород –
Конкурс
«Инновации
России»
Фонда содействия развитию малых
форм предприятий в научнотехнической сфере по программе
«СТАРТ 2006» г. Москва – 2006 г.
Первая областная выставка научнотехнического творчества студентов
и молодых специалистов «Прогресс
2007» Пенза – 2007 г.
Первая областная выставка научнотехнического творчества студентов
и молодых специалистов «Прогресс
2007» Пенза – 2007 г.
Конкурс «Бизнес Инновационных
Технологий 2007 – Поволжье» г.
Нижний Новгород – 2007 г.
XII международный промышленноэкономический форум «Россия
единая» г. Нижний Новгород – 2007
6
7
8
9
10
11
2007 г. за разработку материалы
медицинской техники, полученные по
технологии микродугового оксидирования
(МДО).
Диплом
Инвестиционного
форума
Пензенской области 2007 за разработку
«Материалы
медицинской
техники,
полученные по технологии микродугового
оксидирования (МДО)».
Диплом и первое место в конкурсе
проектов выставки «Идеи. Изобретения.
Инновации» (г. Пенза, 2009 г.) за проект
«Технологическая подготовка опытнопромышленного
инновационного
производства
имплантируемых
конструкций
нового
поколения
с
биосовместимым покрытием, полученным
методом микродугового оксидирования»
Диплом I степени и кубок победителя
конкурса проектов III Инвестиционного
форума Пензенской области «Новые
источники роста экономики регионов»
(секция «Инновации и IT-технологии») (г.
Пенза, 2009 г.) за проект «Разработка
технологии
и
установки
для
электрохимической обработки зубных
протезов и имплантатов»
Диплом и первое место Регионального
молодежного образовательного форума
«Светлая поляна 2009 – Территория
успеха» за проект «Разработка МДОоборудования для обработки изделий,
применяемых в хирургии»– Пенза, 2009.
Диплом
II
Российского
форума
"Российским инновациям - Российский
капитал"
за
разработку
«Электрохимическая
обработка
имплантируемых конструкций. Получение
биокомпозитов МДО». Саранск 2009 г.
Диплом
выставки
Rusnanotech
09
Международного
форума
по
нанотехнологиям 6-8 октября 2009 г. (г.
Москва) за разработку «Внедрение
инновационный технологий микродуговой
обработки
для
обработки
изделий
медицинской техники
г.
Инвестиционный форум Пензенской
области 2007 г. Пенза – 2007 г.
Выставка «Идеи. Изобретения.
Инновации» г. Пенза - 2009 г.
III
Инвестиционный
форум
Пензенской
области
«Новые
источники
роста
экономики
регионов» (секция «Инновации и
IT-технологии») г. Пенза - 2009 г.
Региональный
молодежный
образовательный форум «Светлая
поляна 2009 – Территория успеха»
Пенза – 2009 г.
II Российский форум "Российским
инновациям - Российский капитал"
Саранск – 2009 г.
Выставка
Rusnanotech
09
Международного
форума
по
нанотехнологиям 6-8 октября 2009
г. (г. Москва).
11. Состояние проекта
Стадия разработки: в связи с широкой номенклатурой обрабатываемых материалов и
типами получаемых композиционных материалов (диэлектрические, коррозионностойкие,
биоинертные и пр.) разработки находятся в разных стадиях: НИР, ОТР, ОКР и единичное
повторяющееся производство установок для электрохимической обработки.
Имеется следующий научно-технический задел: разработаны технологии и оборудование
для получения покрытий.
12. Фотоматериал (3-5 фотографий)
АНТИКОРРОЗИОННЫЕ И ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ
Изделие: Элемент запорной арматуры для химической промышленности
Материал: Алюминиевый сплав АМг
СВЕТОПОГЛАЩАЮЩИЕ И ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ
Изделие: Панель нагревательного элемента главного зеркала телескопа Т-170
Материал: Алюминиевый сплав АМц
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ
Изделие: Датчик давления ДСЕ-97
Материал: Алюминиевый сплав АМг Циркониевый сплав Э110
ЗАЩИТНЫЕ И ТЕРМОСТАБИЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Изделие: Элементы датчиковой аппаратуры
Материал: Алюминиевые, титановые и циркониевые сплавы
ТЕРМОСТАБИЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Изделие: Стабилизатор оперенного бронебойного подкалиберного снаряда
Материал: Алюминиевый сплав АМг
ИЗНОСОСТОЙКИЕ И ТЕРМОСТАБИЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Изделие: Поршни ДВС
Материал: Алюминиевые сплавы
13. Схема реализации проекта (предстоящие этапы и основные
сложности - риски)
Основные этапы:
- разработка технического задания,
- разработка проектно-сметной документации
- разработка технологии
- разработка действующего макета
- разработка бизнес-плана
- подготовка опытно-промышленного производства.
Виды сотрудничества, способы финансирования проекта: привлечение венчурного
инвестора; сотрудничество в виде передачи прав на результат интеллектуальной
деятельности.
На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут определены основные
риски.
14. Имеющиеся ресурсы для реализации проекта (производственные
мощности, сырье, трудовые ресурсы, инвестиционная площадка,
инфраструктура)
Имеются лаборатории электрохимической обработки, микроструктурного анализа,
исследований механических свойств, лаборатории металлообработки;
15. Необходимые ресурсы для реализации проекта
Наименование
статьи
затрат
Материалы
и
комплектующие
для
изготовления макетного
образца устройства
Расшифровка статьи
Радиоэлектронные
комплектующие
Корпус
Химические реактивы
Металл
Дистиллятор
Насос для перекачки
кислот
Итого по статье:
Затраты на оплату работ ООО «НПЦ «Титан»,
сторонних организаций
монтажные работы.
…
…
Итого:
Сумма, тыс. руб.
500
…
200
100
200
50
100
1050
600
…
1650
16. Финансовые показатели проекта
Общая
стоимость
проекта,
Необходимы Срок
Период
Предполагаемый Имеющиеся
е
для реализац окупаемост объем выпуска и ресурсы
для
привлечения ии
и проекта, реализации, млн. реализации
млн. руб.
инвестиций,
млн. руб.
проекта,
мес.
1,650
1,650
36
мес.
руб./год
проекта
(производствен
ные мощности,
сырье,
труд.
ресурсы и др. )
На
этапе На
этапе Имеются
техническо технического
лаборатории
го проекта проекта
при электрохимичес
при
составлении
кой обработки,
составлени бизнес-плана
микроструктурн
и бизнес- будут
ого
анализа,
плана будет проработаны
исследований
проработан вопросы
механических
вопрос
предполагаемого свойств,
периода
объема выпуска и лаборатории
окупаемост реализации
металлообработ
и проекта
продукции
ки.
17. Перспективы развития (при получении инвестиций), возможные
результаты по этапам реализации проекта
Перспективы развития проекта будут сформулированы по окончанию работ по текущему
этапу.
Стадия разработки на завершающем этапе: технический проект
Степень готовности на завершающем этапе: опытный образец
18. Ожидаемый социально-экономический эффект (количество
создаваемых рабочих мест, налоговые поступления в бюджеты всех
уровней)
На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут проработаны вопросы
ожидаемого социально-экономического эффекта.
19. Команда проекта
19.1. Руководитель проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность)
Розен Андрей Евгеньевич, кафедра «Сварочное производство и материаловедение», зав.
кафедрой
19.2. Участники проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность, роль в
проекте)
1) Казанцев Игорь Алексеевич, кафедра «Сварочное производство и материаловедение»,
профессор, разработчик
2) Чугунов Сергей Николаевич, кафедра «Сварочное производство и материаловедение»,
доцент, разработчик
3) Кривенков Алексей Олегович, кафедра «Сварочное производство и материаловедение»,
доцент, разработчик
20. Контактная информация
20.1. Название предприятия (организации)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пензенский государственный университет»
20.2. Информация о предприятии (сфера деятельности)
Образовательная деятельность, научная деятельность, инновационная деятельность
20.3. Руководитель (Ф.И.О., должность)
Волчихин Владимир Иванович, ректор
20.4. Адрес
440026, г. Пенза, ул. Красная, 40
20.5. Телефон/Факс, электронная почта, web-сайт
(8412) 56-35-11/(8412) 56-51-22, prorektorat@pnzgu.ru, http://www.pnzgu.ru/
21. Дата представления или последнего обновления информации
14.11.2010