15.03.2016 12:22:00 Историй успеха

Алюминий в алмазах: в Томске создали уникальные композиты

Если по листу алюминия ударить молотком, будет вмятина. Если то же самое сделать с нанокомпозитом из смеси алюминия и алмаза, с ним ничего не произойдет. Таков характер инновационного сплава: легкий, высокопрочный, износостойкий, твердый. Реализовать эту технологию в промышленных масштабах смогли томские ученые из компании «АлКом». Благодаря поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере фирма разработала материал, который в 1,5 раза пластичнее и тверже обычных алюминиевых сплавов.

«АлКом» – это классическая история про успешный симбиоз науки и бизнеса. Началась она с исследований алюминиевых сплавов, которыми семь лет назад занимались ученые Томского государственного университета. Направление в машиностроении было востребованным и в благоприятной коммерческой почве обещало стать рентабельным. Все, что было для этого необходимо, – авторитетная экспертная поддержка и инвестиции.

Научное руководство с самого начала становления «АлКом» взял на себя автор ряда патентов в области механики спецматериалов профессор Александр Ворожцов. Он определил научный вектор развития томского предприятия, обеспечив экспертную поддержку. Оставалась одна проблема – денежное обеспечение инновационных разработок. Дать бизнесу «зеленый свет» могли лишь государственные посевные инвестиции, и в этом отношении Фонд содействия стал для «АлКом» самым оптимальным партнером. В 2009 году компания приняла участие в программе «Старт» и стала одним из победителей. Так был получен первый миллион поддержки, а участие в следующих этапах обеспечило финансированием еще на 4,7 млн рублей.

Инвестиции Фонда помогли томичам сдвинуть технологию с проектной стадии. Ученые «АлКом» провели необходимые НИОКР и модифицировали алюминиевые сплавы. Интерес к этой теме объяснялся просто: во многих стратегических отраслях промышленности замена стали на легкие композиты давно стала общей тенденцией. Так, уменьшение веса бортового оборудования всего на 1 кг снижал взлетного веса самолета на 10 кг, а ракеты – на 100.

При этом сам по себе алюминий в качестве матрицы не отличается высокой прочностью. Его характеристики улучшались разного рода тугоплавкими модификаторами – лигатурами. Однако, они, как правило, были крупнозернисты, что приводило к неоднородности сплава и ухудшению механических свойств.

Томские ученые подошли к проблеме иначе. Они предложили, во-первых, использовать нанопорошок алюминия и шихты (аморфного углерода и кластерного алмаза). Во-вторых, производить лигатуру методом горячего прессования. Получаемые в результате частицы были настолько маленькими, что обеспечивали максимальное «сцепление», однородность и активное взаимодействие компонентов.

При введении таких лигатур эксплуатационные характеристики сплавов улучшались сразу по нескольким пунктам. Прочность повышалась на 20-25%, пластичность и твердость – на 50%. Предельная рабочая температура была доведена до 300 ºC.

Несмотря на ограниченные объемы – а производство подобных материалов мелкосерийное – у технологии не было промышленно реализованных аналогов. Поэтому существовал шанс заинтересовать высокотехнологичные страны Западной Европы и выйти на экспорт. Единственным препятствием были финансовые сложности, которые неизбежно возникали с выходом на новые рынки.

Фонд содействия на тот момент активно реализовывал российско-германский конкурс, и для томской компании он стал шансом на успех. В 2012 году «АлКом» подала заявку на участие и получила 4 миллиона инвестиций.

Поддержка помогла томской компании сделать первый шаг к освоению зарубежных рынков. Благодаря Фонду «АлКом» получила доступ к передовым технологиям, компетенциям и высокотехнологичному оборудованию, наладила сотрудничество с европейскими заказчиками.

Так, «АлКом» произвела прототип легкого корпуса для размещения электрооборудования на космических аппаратах. Заказчиком выступило Европейское космическое агентство, запустившее легендарную «Розетту». Вскоре «АлКом» организовал экспериментальные поставки для ряда европейских организаций: немецкого Института химических технологий, Инновационного магниевого Центра MAGIC, компаний KBM и Recan. Выручка только за 2013 года составила около 30 млн рублей.

Мелкосерийное производство давало необходимую стабильность, но не возможности для интенсивного роста. И к 2014 году томские инженеры разработали технические условия на синтез инновационных лигатур с использованием других методов: ультразвуковых воздействий, интенсивного перемешивания. Это был скачок от точечного выпуска к промышленным масштабам.

Однако запустить капиталоемкое производство собственными силами было крайне сложно. Поэтому в поисках необходимых инвестиций компания приняла участие в программе Фонда содействия «Коммерциализация». Грант на 8 млн рублей помог решить основную проектную проблему – недостаток профильного оборудования. Удалось увеличить производственные мощности, а вслед за ними и список заказчиков. В их числе томское ОАО «НПЦ «Полюс», ООО «Нанокерамика», ООО «Передовые порошковые технологии» и другие предприятия.

На сегодняшний момент работа в рамках «Коммерциализация» завершена, и можно делать выводы о коммерческих результатах «АлКом». Поддержанная Фондом инновационная продукция доказала свою рентабельность: за счет ее продаж выручка в 2014 году увеличилась до 55 млн рублей. Томская компания смогла окончательно переориентировать деятельность с опытно-конструкторских работ на мелкосерийное производство сплавов. И хотя это привело к временному снижению выручки почти до 40 млн рублей в 2015 году, прогнозы реализации продукции в 2016 году оптимистичные – не менее 100 млн рублей. В случае успеха затраты Фонда окупятся уже на третий год проекта.

Как отмечают в руководстве «АлКом», инвестиционная поддержка помогла преодолеть основные проблемы на этапе становления: нехватку денежных средств, трудности выхода на новые рынки. А грант «Коммерциализации» стал точкой отсчета для перехода на новую стадию – производство в промышленных объемах.

Пока томские сплавы шаг за шагом осваивают собственную нишу, в «АлКом» готовятся к очередному технологическому скачку. Небольшая команда – всего 16 человек – планирует продолжить работу над алюминиевыми композитами с другими наночастицами, сплавами на основе магния. В проекте также изучение различных способов получения лигатур, в том числе с использованием продуктов взрыва.