Шановний абітурієнте, наш майбутній колега!

Вітаємо тебе на сайті кафедри Інженерії поверхні, яка готує фахівців за спеціалізацією

Інженерія та нанотехнології покриттів  

Інженерія поверхні об’єднує методи спрямованої зміни фізико-хімічних властивостей поверхневих шарів матеріалів шляхом деформування, модифікування, нанесення плівок, покриттів та захисних шарів різними комбінованими методами.

Все технологічні методи інженерії поверхні можна розділити на наступні групи:

  • зміна фізико-хімічних властивостей поверхневих шарів основного матеріалу виробу методами модифікування;

Плазма Плазма 1

  • нанесення плівок, покриттів та захисних шарів;

Нпаилення 1  Нпаилення 2

  • комбіновані, такі, що сполучують методи модифікування і нанесення покриттів;

  • керування мікротопографією поверхонь.

В якості джерел енергії для впливу на матеріал застосовуються всі відомі джерела – потоки плазми, електронний промінь, лазери, потоки високоенергетичних іонів та ін.

Останнім часом інженерія поверхні відіграє все більш вагому роль у більшості галузей сучасної індустрії. Її інноваційний характер розвитку пов'язаний із рядом факторів. Перед усім, це стрімкий розвиток електроніки поверхні. Мікро- та оптоелектроніка стрімко рухаються до підвищення ступені інтеграції твердотільних систем переробки інформації і до різкого зменшення розмірів окремих компонентів цих систем. Розвивається нано- і молекулярна електроніка; розміри елементів інтегральних схем наблизились до розмірів малих кластерів із атомів та молекул.

Існує надзвичайно висока потреба в методах інженерії поверхні для захисту від корозії та підвищення зносостійкості, покращання якості машин, тривалої експлуатації різних об’єктів у космосі, в умовах високих температур та інших екстремальних умовах, мінімізації забруднення навколишнього середовища та рішення багатьох інших проблем.

Як відомо, причина низького ресурсу деталей і інших елементів конструкцій пов’язана переважно зі зношуванням та корозійним пошкодженням їх поверхневих шарів. Деталі машин і пристроїв завжди працюють у контакті із навколишнім середовищем або експлуатаційним середовищем (повітря, вакуум, морська вода, грунт та ін.); із технологічними середовищами (хімічні елементи, сполуки та їх розчини у різних агрегатних станах); із середовищами, що використовуються для здійснення робочого циклу (наприклад, в енергетичних установках – паливо і теплоносії, у вузлах тертя – мастильні матеріали тощо).

Невиправну шкоду народному господарству наносить також корозія металів. У результаті корозії передчасно виходять із ладу обладнання, трубопроводи, апаратура, споруди. Прямі втрати від корозії в промислово розвинених країнах становить 2...5 % національного доходу, втрати металофонду – 15...30 % його щорічної виплавки. Крім прямих втрат, значну долю становлять непрямі втрати від корозії (недовипуск продукції через зупинку обладнання, погіршення якості продукції через корозійні забруднення, порушення екологічної рівноваги внаслідок корозії технологічного обладнання та очисних апаратів. За орієнтовними оцінками непрямі втрати в 1, 5 – 2 рази перевищують прямі.

Унікальне сполучення реальних потреб та стимулів і сучасних науково-технічних засобів та досягнень ініціювали творчу атмосферу, широкомасштабне міжнародне співробітництво і залучили у сферу інженерії поверхні велику кількість науково-технічної інтелігенції. Достатньо сказати, що за останні 20 років держави Північної Америки, Західної Європи та Японія інвестували у дослідження і розробки у сфері інженерії поверхні більше 2 трлн. дол. США, кожний рік з’являються тисячі нових компаній в сфері інженерії поверхні.

Однак проблемами захисту від зношування і корозії не вичерпуються можливості інженерії поверхні. Існує ряд інших, не менш важливих як у технічному, так і економічному відношенні проблем. Це проблеми теплозахисту, екранування електромагнітних полів, каталізу, покращання оброблюваності матеріалів, отримання різних функціональних властивостей поверхневих шарів, синтезу різноманітних поверхневих конструкцій і перед усім у мікроелектроніці та багато інших.

Технології інженерії поверхні допомагають створювати нові зразки військової техніки: радіопрозорі оболонки локаторів ракет та літаків, «невидима» зброя та ін.

Сьогоднішнє життя вже неможливе без нанотехнологій. Нанотехнології стали основою сучасної електроніки, медицини, машинобудування. Особливістю багатьох технологій інженерії поверхні є маніпулювання мікрооб’єктами, в тому числі нанорозмірного діапазону (вакуумні технології нанесення покриття). Саме на таких технологіях спеціалізуються випускники кафедри Інженерії поверхні.

В лабораторіях кафедри наявне унікальне обладнання, на якому наші студенти засвоюють знання і набувають навичок реалізації технологій створення ультратонких (нанорозмірних) покриттів.

АНГА

Нанесення покриттів – один із трьох основних компонентів стелтс - технологій.

Корабль

Літак 2        Лытак 2

Останнім часом революційні зміни в технологіях виробництва матеріальних об’єктів пов’язані із так званими генеративними технологіями. Методи і способи інженерії поверхні стали основою сучасних технологій створення тривимірних матеріальних виробів друкуванням на 3D-принтерах.

Принтер

На відміну від звичайного принтера, що друкує фарбами на папері, конструкція 3D-принтера побудована таким чином, аби на основі тривимірної віртуальної моделі створити її фізичну копію. 3D-друк може здійснюватися різними способами і з використанням різних матеріалів та джерел енергії, але в основі будь-якого з них лежить принцип пошарового створення твердого об’єкта (принципи нанесення покриттів в інженерії поверхні). Найбільш поширеним на сьогодні є лазерна технологія. Під дією лазера плавиться матеріал, що подається у задану програмою точку простору, і спікається у єдину масу. Також модель може створюватися з великої кількості шарів робочого матеріалу, які поступово накладаються один на одного і з’єднуються, при цьому лазер вирізає в кожному контур перетину майбутньої деталі.

Звичайно, 3D-принтер не може надрукувати цілком ракету чи пасажирський літак, але окремі його частини – цілком здатний. Нещодавно з’явився перший автомобіль, надрукований 3D-принтером.

Авто

Сфери застосування технології 3D-друку є надзвичайно широкими. Це і протези для людей та тварин, друк космічних конструкцій, людських органів, текстильних та ювелірних виробів, взуття, витворів мистецтва та багато іншого. Навіть їжу можна надрукувати, аби була б відповідна сировина.

3Д Друк 1

 

3Д Друк 2

 

3Д Друк 3

Перевагами подібних пристроїв перед звичайними способами створення виробів є висока швидкість, простота і низька вартість. Наприклад, для того, щоб створити виріб вручну може знадобитися кілька тижнів або навіть місяців, залежно від складності конструкції, в той час як 3D-принтер може виконати все значно швидше. Навіть у порівнянні із багатоступеневим конвеєрним виробництвом, що запроваджене у побудові сучасних транспортних засобів, технологія 3D-друку дозволяє значно спростити окремі його ступені. 3D-принтери дозволяють повністю позбутися ручної праці і створювати об’єкти значно швидше. До того ж повністю зникає людський фактор, що робить процес виробництва значно безпечнішим.

Навчання

Підготовка проводиться за всіма сучасними освітніми ступенями:

Бакалавр
Магістр
Доктор філософії
(PhD)

Кафедра має значне державне замовлення на підготовку фахівців – всі (без винятку) абітурієнти, що бажають стати фахівцями з інженерії поверхні та отримали необхідний бал за результатами ЗНО мають можливість навчатися у нас за державний кошт.

Це свідчення необхідності і перспективності обраної Вами спеціалізації.

Кафедра Інженерії поверхні, яка здійснює підготовку фахівців за спеціалізацією Інженерія та нанотехнології покриттів, за своїм професійно-науковим потенціалом входить до десятки найкращих кафедр університету: із десяти викладачів, що проводять заняття, чотири доктора наук, професора і п’ять кандидатів наук, доцентів та старших викладачів.

Викладачами кафедри написано та видано десятки підручників та навчальних посібників із грифом Міносвіти, які використовуються багатьма навчальними закладами України

Викладання ведеться на державній мові, але студенти, для яких українська мова не є рідною, зможуть користуватися спеціально підготовленими варіантами конспектів лекцій на російській мові. Приймання іспитів та заліків здійснюється на мові, зручній для студента.

До переліку дисциплін, які вивчаються в процесі підготовки, входять як дисципліни, що дають класичну інженерну освіту – математика, фізика, хімія, електротехніка та електроніка, теоретична механіка та ін., так і спеціальні дисципліни, що визначають профіль майбутнього фахівця – обладнання та технології нанесення вакуумних та газотермічних покриттів, наплавлення, модифікування поверхні тощо.

Враховуючи, що сучасні технології інженерії поверхні неможливі без широкого використання комп’ютерної техніки та інформаційних технологій, програма підготовки насичена ІТ-дисциплінами: починаючи з інформатики і закінчуючи сучасними пакетами прикладних програм підготовки конструкторської і технологічної документації, розрахунку та моделювання об’єктів інженерії поверхні.

Цикл підготовки містить в собі дисципліни, які дають майбутньому фахівцю основи економічних знань, що дозволяє йому організовувати і успішно керувати приватними спеціалізованими компаніями, які займаються зміцненням та ремонтом обладнання для всіх галузей народного господарства.

Успішна діяльність сьогодні неможлива без знання іноземних мов. Володіння іноземною мовою значно підвищує конкурентоздатність фахівця на ринку праці – в Україні і, зокрема, у Києві багато філіалів всесвітньо відомих фірм, які охоче беруть на роботу наших випускників (ABICOR BINZEL, ESAB). Враховуючи все це, серйозна увага приділяється викладанню іноземних мов для формування навичок спілкування як на побутовому рівні, так і спілкування на спеціальному технічному рівні та активного користування технічною літературою.

Отриманих знань, навичок та умінь достатньо, щоб наш випускник впевнено почував себе на будь-яких посадах у будь-якій сфері виробництва та обслуговування, в тому числі в ІТ-компаніях (це підтверджується «географією» місць роботи наших випускників).

Кафедра Інженерії поверхні задіяна разом із провідними університетами Бразилії та Німеччини у міжнародних програмах подвійного диплому, що дозволяє студентам продовжувати навчання в магістратурі на відповідних кафедрах згаданих університетів.

Студенти нашої кафедри мають можливість навчатися за спеціальною програмою міжнародної системи підготовки персоналу в галузі зварювання International Welding Engineer (IWE) , International Welding Technologist (IWT), International Welding Inspector (IWI) із отриманням відповідного міжнародного сертифікату.

Всі студенти кафедри Інженерії поверхні в процесі навчання мають можливість і приймають участь у науковій роботі, яку проводять співробітники кафедри. Така комплексна підготовка фахівця в процесі навчання в магістратурі створює об’єктивні умови для отримання вченого ступеня доктора філософії шляхом написання і захисту дисертації.