Марина Николаевна Самодурова – доцент кафедры процессов и машин обработки металлов давлением факультета материаловедения и металлургических технологий Политехнического института Южно-Уральского госуниверситета, руководитель Ресурсного центра специальной металлургии НИИ Опытного машиностроения ЮУрГУ, кандидат технических наук, лауреат премии «Признание ЮУрГУ» в номинации «Наука».
Марина Николаевна преподаёт дисциплины «Аддитивные технологии», «Новые методы получения и обработки материалов», «Обработка давлением специальных материалов и сплавов», «Обработка давлением цветных, порошковых и композиционных материалов», «Обработка металлов давлением», «Организация специализированных производств», «Основные технологические процессы ОМД», «Прикладная механика сплошных сред», «Прогрессивные технологии обработки металлов», «Производство специальных изделий из пластмасс», «Специальное оборудование обработки порошковых материалов», «Теория обработки металлов давлением», «Технология изготовления приспособлений и пресс-форм», «Технология обработки давлением порошковых и композиционных материалов», «Технология обработки металлов давлением», «Технология обработки порошковых и композиционных материалов».
– Марина Николаевна, мы беседуем с вами накануне Международного женского дня – что было бы для вас самым лучшим подарком к 8 Марта?
– Главное – здоровье и силы, если они есть, то всё хорошо: и труд успешен, и семья счастлива. Конечно, важны успехи в работе – их искренне желаю коллегам и аспирантам, а последним – ещё и скорейшей защиты кандидатских диссертаций. В науке хотелось бы сократить путь от идеи до её конкретного воплощения с возможностью коммерциализации. Для себя лично – ожидаемый подарок судьбы: успешная защита докторской.
– Какие достижения в 2017 году хотели бы отметить и что больше всего порадовало?
– Конечно, радостным событием стало для меня получение премии «Признание ЮУрГУ» в номинации «Наука». Самым важным достижением считаю открытие научно-исследовательской лаборатории «Механика лазерных процессов и цифровых производительных технологий», оснащённой новейшим оборудованием, в том числе автоматизированными комплексами, позволяющими создавать конкурентоспособные, обладающие уникальными потребительскими характеристиками изделия, которые нельзя получить иным способом. Необходимость в её создании назревала давно, к этому шли не один год. Но ряд причин различного характера не позволял реализовать наши идеи и планы. И вот, наконец, свершилось! Это международная лаборатория, созданная в рамках Проекта 5-100, к её обустройству и работе приложили усилия не только российские специалисты, но и зарубежные стратегические партнёры университета. В первую очередь – германская компания SMS Group, производитель оборудования для металлургической промышленности. У неё есть сервисный центр в Челябинске, который обслуживает все предприятия Восточной Европы и Азии. Отмечу, что история сотрудничества с этой компанией ведётся с советских времён. Металлургическое оборудование, выпускаемое SMS Group, успешно работает на крупнейших промышленных предприятиях страны, таких как ММК, ЧТПЗ. К сожалению, наши промышленные предприятия тяжёлого машиностроения в настоящее время не могут составить ей конкуренцию.
Также оборудование для нашей лаборатории поставлено международной компанией IPG Photonics Corporation – мировым лидером в индустрии волоконных лазеров большой мощности. С представительством этой компании в России – НПО «ИРЭ-Полюс» у университета подписано соглашение о том, что мы являемся их интеграторами в Уральском регионе.
У ЮУрГУ и этих компаний взаимовыгодное партнёрство. Так, при создании лаборатории SMS Group участвовала в финансировании – а университет будет решать научные и прикладные задачи, в том числе по её заказам, в частности – ремонтировать и восстанавливать оборудование, поставленное фирмой различным предприятиям региона. Также в лаборатории можно по заказам предприятий обучать специалистов работе с оборудованием, которым она оснащена.
Создавая лабораторию, мы тщательно проанализировали, какие технологии следует развивать в стране в целом и в Челябинской области в частности. Наша лаборатория занимается самыми передовыми направлениями в области металлургии – лазерным и детонационным нанесением покрытий и восстановлением изношенных деталей узлов машин и механизмов. Всё это – аддитивные технологии. Основной принцип – послойное наращивание и синтез объекта с помощью компьютерных 3D методов: частица присоединяется к частице, пока не получится функциональное покрытие или целое изделие. Процесс со стороны выглядит фантастическим. Например, порошковые технологии спекания, когда изделие можно вырастить (синтезировать) с помощью лазера – это очень интересно, а придание изделиям новых качественных характеристик при помощи покрытий открывает большие возможности в их применении.
– Сотрудничаете ли с зарубежными коллегами?
– Да, в рамках Программы 5-100 вуз получил возможность приглашать ведущих мировых исследователей. В их числе – профессор Национальной инженерной школы Сент-Этьена (Франция) Филипп Бертран, видный учёный-металлург. Он приезжал в ЮУрГУ, читал лекции. В немалой степени и благодаря его участию развивается наша лаборатория.
Мне недавно довелось побывать в командировке в Национальной инженерной школе Сент-Этьена. ЮУрГУ сотрудничает с ней по программе двойных дипломов магистратуры. Постоянно несколько наших студентов проходят там обучение, защищают выпускные работы и таким образом получают два диплома – российский и французский. Кроме того, открыли совместную аспирантуру: научным руководителем здесь являюсь я, а во Франции – Филипп Бертран.
Французская промышленность проявляет огромный интерес к исследованиям в области металлургии, в том числе такие гиганты транспортного машиностроения, как «Рено», «Пежо-Ситроен», «Эйрбас Индастри».
Мы завязали тесные деловые и научные контакты с лабораторией, работающей в области аддитивных технологий, в Национальной инженерной школе Сент-Этьена. Кстати, там до недавнего времени трудилось много наших бывших соотечественников – выходцев из МФТИ, МИСИС и других крупных российских научных центров. К огромному сожалению, в 1990-е остро стояла проблема «утечки мозгов». Да и сейчас, чего греха таить, многие учёные, особенно молодые, стремятся за рубеж – там и условия лучше, и платят больше. Учебная нагрузка учёного во Франции и в России несопоставима: у нас она в несколько раз выше – соответственно, времени на исследования остаётся меньше… Жаль, но из-за санкций, введённых Западом в отношении России, это сотрудничество во многом сократилось: плохо, когда в науку вмешивается политика.
– Есть ли у вашей лаборатории партнёры в нашей стране?
– Конечно. В первую очередь это Институт гидродинамики имени М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск). Они занимаются детонационным напылением, которое разработали ещё советские учёные. Есть американский аналог, но отечественная технология и оборудование лучше по всем характеристикам – выше качество нанесения покрытий. С гордостью могу отметить: лучшие в мире специалисты в этой сфере – российские, из Новосибирска. Один из таких учёных-практиков – Владимир Юрьевич Ульяницкий. И они никуда не уезжают из страны, развивают технологии, внедряют их в производство по всему миру, производят оборудование, которое продаётся как на Западе, так и в Азии, что неудивительно – созданные на нём изделия конкурентоспособны благодаря высокому качеству.
– Насколько работа новой лаборатории ЮУрГУ востребована индустрией?
– Крайне. Мы исследовали потребности промышленных предприятий региона. Оказалось, что им чрезвычайно нужны изделия, имеющие функциональные поверхности с заданными свойствами, например, детали всевозможных узлов, агрегатов. Наша лаборатория может заниматься многофункциональными и градиентными покрытиями, устойчивыми к коррозии, высоким температурам, динамическому воздействию, а также восстановлением (прямым синтезом) деталей агрегатов и узлов.
Поставщики оборудования преследуют ещё одну цель: им нужно его внедрить на индустриальных предприятиях региона. А ЮУрГУ как раз и может показать промышленникам, какие задачи с помощью такого оборудования решаются. Например, заводу нужно сделать какую-либо деталь более прочной, повысить твёрдость и надёжность. Мы с помощью нашего оборудования это как раз способны обеспечить, и заводы, если закупят аналогичную технику, смогут делать то же самое. Однако на ней нужно уметь работать. К тому же, подчеркну, нет единой универсальной технологии для всех изделий. Так что тут мы можем оказать помощь, проконсультировать, произвести НИОКР. Предприятия нередко обращаются к нам с просьбой создать или восстановить тот или иной узел, агрегат – ведь простой оборудования стоит дорого. Разумеется, они возмещают расходы, в том числе и затраты на металлический порошок. Так, мы сотрудничаем с фирмой «Конар», которая построила для «Транснефти» завод по производству электрических двигателей «Русские электродвигатели». Они оценили преимущества технологии лазерной наплавки как наиболее передовой и выгодной с экономической точки зрения, закупили соответствующее оборудование, а ЮУрГУ осуществляет технологическую поддержку.
Взаимодействуем с рядом предприятий Челябинской области – ЧТПЗ, «Трубодеталью», Ашинским металлургическим заводом, предприятиями ОПК, в том числе Роскосмоса – ведь технологии, которыми мы владеем, с успехом могут применяться в различных сферах промышленности: машиностроении, металлургии, авиа- и ракетостроении, горно-добывающей отрасли. Сотрудничаем со службами главного механика, главного технолога, конструкторскими отделами заводов, комбинатов.
Технологический процесс, отрабатываемый в лаборатории, наукоёмкий, поскольку нет единого «рецепта» для всех случаев. Для создания покрытий из порошкового материала, наносимых на разнообразные детали разной геометрии, требуются различные технологии. И для всех нужно проводить исследования, а это заделы для крупных проектов – выпускных квалификационных работ, кандидатских и докторских диссертаций, монографий. И, конечно, есть возможность коммерциализации всех этих технологий – они должны приносить реальный доход не только тем, кто их использует, но и тем, кто их придумал. Технологии лазерной наплавки и детонационного напыления обладают высокой наукоёмкостью: без научной составляющей их применять нельзя.
– Вы заговорили о научных проектах…
– Да, ряд таковых осуществляем, в частности, по грантам Министерства образования и науки РФ, Федеральной целевой программы, Российского фонда фундаментальных исследований. В настоящее время я завершила работу над докторской диссертацией «Разработка теории, процессов статического и высокоэнергетического формования изделий электротехники из графитопластиковых композиций на основе их реологических особенностей, новых способов и устройств». Научные консультанты – профессора Леонид Андреевич Барков и Виктор Георгиевич Шеркунов, которого, к сожалению, с нами уже нет. Аспиранты работают над кандидатскими диссертациями, тематика которых также связана с работой нашей лаборатории.
Подчеркну: реализация всех этих проектов без современного оборудования – роботизированного, автоматизированного, со всеми необходимыми функциональными свойствами – была бы невозможна. Например, волоконный лазер, который мы используем, широко применяется ведущими промышленными предприятиями мира. Оборудование дорогостоящее, но без него не обойтись, если хотим идти в ногу со временем. И руководство университета отлично это понимает. Хочется поблагодарить ректорат и лично ректора Александра Леонидовича Шестакова и проректора по научной работе Александра Анатольевича Дьяконова: без их поддержки лаборатории бы не было.
– Кого из коллег хотели бы особо отметить?
– Во многом успехи лаборатории – это заслуга наших сотрудников, учёных ЮУрГУ, то есть команды. Команда не может состояться без активного участия мужчин. Среди них следует особенно отметить советника при ректорате Леонида Николаевича Чепурнова, директора НИИ Опытного машиностроения ЮУрГУ Рамиля Агзамовича Закирова. Научную поддержку обеспечивает выдающийся учёный, профессор, доктор технических наук Леонид Андреевич Барков – мой учитель. Конечно, очень помогает опытный патентовед, инженер-исследователь Ольга Михайловна Пестунова: во многом благодаря ей нам удаётся получать десять и более патентов в год. Хочу отметить и наших помощников. Это аспиранты Юлия Латфулина, Николай Джигун, Дмитрий Шведов и магистрант Максим Ануфриев. Николай Джигун – мой бывший студент, прошёл магистратуру во Франции и сейчас работает над кандидатской диссертацией.
– Успехов вам в научных трудах!
– Спасибо!
