Чтобы обеспечить защиту персонала при исследовании влияния легирующих компонентов на смачивание и растекание алюминиевых сплавов по стали, от опасных и вредных производственных факторов, предложено обеспечить участки работ вентиляционными зонтами. Внедрение данных мероприятий позволит сохранить здоровье и жизнь производственного персонала.

Разработка специальных и дополнительных средств защиты не требуется.

7. Защита интеллектуальной собственности

7.1 Описание объекта работы

Повышение качества покрытия стандартными припоями на основе Al достигается легированием припоя от 2,5 до 5 вес % титаном, остальное алюминий. Содержащихся в сплаве примесей, таких элементов как железо и марганец, не должно превышать 0,05 мас -%.

7.2 Определение вида объекта и проверка соблюдения требования единства изобретения

Выделим и сформулируем все существенные признаки объекта:

1. Тi;

2. Al;

3. компоненты взяты в следующем количественном соотношении(%):

a) Тi- 2,5…5%;

b) Al- остальное.

4. содержание в сплаве примесей (железо, марганец) не превышает 0,05%.

Определяем, к каким типовым группам признаков относятся сформулированные признаки заданного объекта:

Признаки 1-4 - вещество.

Следовательно, все сформулированные признаки относятся к виду объекта - вещество.

Проверяем соблюдение требования единства изобретения.

Все сформулированные признаки относятся к типовым признакам вещества, направлены на достижение одной цели: повышение качества луженой поверхности. Ни один признак самостоятельно применяться не может, следовательно, требование единства изобретения соблюдено.

7.3 Выбор названия изобретения

Выбираем ориентировочный вариант названия: «Припой для лужения стали».

Проверяем соответствие выбранного варианта названия требованиям, предъявляемым к названиям изобретений.

название содержит 3 значащих слов - требование краткости соблюдено;

сущность изобретения - припой для лужения стали.

соответствие конкретной рубрике МКИ в выбранном варианте названия имеется. Оно определяется ключевыми словами «лужение».

название позволяет отнести объект к конкретным областям техники - к машиностроению, авиационной промышленности и ракетостроению, поскольку в этих областях чаще всего применяются припои для соединения деталей;

в названии нет новых признаков изобретения;

из названия следует только один признак: «припой для лужения», который широко известен, отличительных признаков нет;

все существительные в названии в единственном числе.

Проверяем выбранный вариант названия на наличие лишних слов.

Убрав хотя бы одно слово из названия, нарушится требования к названию.

Формулируем окончательный вариант названия изобретения: «Припой для лужения стали».

7.4 Определение индекса МКИ

Для определения индекса международной классификации (МКИ) из описания объекта и из признаков выделяем ключевые слова «лужение», «припой». По алфавитно-предметному указателю (АПУ) и МКИ выбираем разделы В 23 К 1/00 и В 23 К 35/28. Расшифровываем индекс по разделу МКИ:

В - различные технологические процессы

В 23 - Класс металлорежущие станки, способы и устройства для обработки металла не отнесенные к другим классам (вырубка, штамповка, перфорирование, изготовление изделий из листового или профильного металла и труб В 21D; изготовление проволоки и изделий из нее В 21 F; изготовление булавок, игл, гвоздей В 21 G; изготовление цепей В 21 L; шлифование В 24).

В 23 К - Подкласс пайки, сварки, плакирования или нанесения покрытий пайкой или сваркой, резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом.

В 23 К 1/ 00 - Пайка.

В 23К 35/00 - Группа «Присадочные прутки, электроды, материалы или среды, применяемые при сварке или резке».

В23К35/28 - Подгруппа «с основным компонентом, плавящимся при температуре ниже 950°C».

Найденные индексы соответствуют объекту курсовой работы, поэтому их принимаем окончательно.

7.5 Определение регламента поиска

Регламент - это план поиска. Он состоит из определения вида исследований, вида поиска, глубины (количества лет) и широты (перечня стран), которыми ограничивают объём поиска. В регламент входит также выбор источников информации, по которым будет вестись поиск аналогов объекта работы.

Вид поиска.

Так как объект уже разработан, то цель патентных исследований - определение технического уровня объекта для доказательства его охраноспособности. Поиск в этом случае ведётся по заданной тематике в известной области техники.

Глубина поиска.

Глубина поиска -- это количество лет, по которым будет вестись поиск, отсчитываемое от года, в котором он ведется. Глубина поиска зависит от цели патентных исследований. Так как цель работы - определение технического уровня объекта, то глубину поиска принимаем с учётом особенностей развития области техники, к которой относится объект. Можно ограничиваться периодом наиболее интенсивного развития этой области. Данная область техники известна давно, поэтому примем глубину поиска в 20 лет, отсчитывая от 2000 года.

Широта поиска.

Широта поиска -- это перечень стран, по которым предполагается вести поиск. Зависит от цели патентных исследований. Так как цель -- определение новизны объекта, то выбираем страну с наиболее развитой областью техники, к которой относится объект - Россию.

Выбор источников информации.

Источники информации выбираем исходя из установленных глубины и широты поиска. Нужно чтобы выбранные источники обеспечивали возможность поиска по всем выбранным странам и на всю выбранную глубину. В первую очередь выбираем патентный бюллетень СССР “Открытия, изобретения” (БИ). Также воспользуемся материалами сайтов www.fips.ru и www.ru.espacenet.com.

Результаты выбора всех элементов регламента сводим в таблицу регламента. В таблицу в качестве элемента регламента записываем также индекс Международной патентной классификации (МПК).

Регламент поиска.

Предмет поиска: припой для пайка стали с алюминием.

Вид исследований: определение новизны объекта.

Вид поиска: тематический.

Таблица 6.1 - Регламент поиска

Предмет поиска	Индекс МКИ	Широта поиска	Глубина поиска	Источники информации
Припой для лужения стали	В 23 К 1/ 00 В 23К 35/00 В23К35/28	Россия	20 лет	БИ www.fips.ru www.ru.espacenet.com

7.6 Результаты поиска

Аналог № 1

ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. [Патент SU № 427814, 1972г, В23К35/28, С22С21/02].

Аналог № 2

ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ. [Патент SU № 1139040, 1984г, В23К35/28].

Аналог № 3

ФОЛЬГИРОВАННЫЙ МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРИПОЙ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ. [Патент RU № 2338637, 2007г, В23К1/00, В23К35/36].

7.7 Сопоставительный анализ ИТР с аналогами и выбор прототипа

Записываем признаки ИТР в таблицу 2 сопоставительного анализа, сопоставляем их с признаками аналогов.

Таблица 7.2 - Сопоставительный анализ ИТР с аналогами

№ п/п	Признаки ИТР и их группы	Аналог 1	Аналог 2	Аналог 3
1	Тi	+	+	+
2	Al	+	+	+
3	Тi- 2,5…5% Аl - остальное	-	-	-
4	содержание в сплаве примесей (железо, марганец) не превышает 0,05%	-	-	-

Определим прототип.

Аналог 1 имеет больше схожих признаков ИТР. Следовательно, в качестве прототипа ИТР принимаем аналог 1.

7.8 Доказательство охраноспособности ИТР

В заданном объекте приведены конкретные признаки, которые характеризуют объект. Следовательно, это решение, а не постановка задачи.

Заданный объект не относится к объектам, не подлежащим по патентному закону РФ правовой охране как изобретение.

Определяем новизну признаков заданного объекта.

Признаки 1, 2, известны по отдельности из курса лекций по материаловедению, сочетание этих признаков также из учебного пособия: И.Е. Петрунин, Справочников по пайке, М. Машиностроение, 1984.- с. 84. Признаки 3,4 - не известны из курса лекций и учебников, следовательно, его можно считать новым.

Определяем, обладают ли новые признаки заданного объекта изобретательским уровнем.

Из курса лекций и учебников признаки неизвестны, следовательно, они обладают изобретательским уровнем.

Проверяем наличие промышленной применимости заданного объекта.

Совокупность признаков позволяет повысить прочностные характеристики покрытия.

Таким образом, предлагаемый припой обеспечивает технический эффект, заключающийся в повышении прочности сцепления, снижении коррозионной активности, повышение окалиностойкости, дает возможность применения его в новых отраслях промышленности. Следовательно, предлагаемый припой обладает промышленной применимостью.

Заданный объект обладает новизной, промышленной применимостью и обладает изобретательским уровнем. Следовательно, он может быть признан охраноспособным изобретением.

7.9 Составление формулы изобретения

Выписываем все известные признаки из таблицы сопоставительного анализа, сохраняя нумерацию признаков, принятую в таблице:

2. Al.

Составляем ограничительную часть формулы изобретения.

«Припой для лужения стали, содержащий алюминий».

Выписываем из таблицы сопоставительного анализа все новые признаки, сохраняя их нумерацию такой же, как в таблице:

1. Тi;

3. компоненты взяты в следующем количественном соотношении(%):

Тi- 2,5…5%, Al- остальное;

4. содержание в сплаве примесей (железо, марганец) не превышает 0,05%.

Составляем отличительную часть формулы изобретения.

«Отличающийся тем, что в состав припоя дополнительно введен титан, а компоненты взяты в следующем соотношении: титан - 2,5…5%, железо - остальное, содержание в сплаве примесей (железо, марганец) не превышает 0,05%».

Записываем формулу изобретения в целом.

«Припой для лужения стали, содержащий: алюминий, отличающийся тем, что в состав припоя дополнительно введен титан, а компоненты взяты в следующем соотношении: титан - 2,5…5%, алюминий - остальное, и содержание в сплаве примесей (железо, марганец) не превышает 0,05%.».

7.10 Составление документов заявки на выдачу патента

Автором изобретения является Меджидов Камил Икмет оглы.

Заявитель - Тольяттинский государственный университет, так как он является работодателем. В качестве патентовладельца выбираю ТГУ, так как я не имею возможности держать патент, а исследования были проведены по заданию кафедры института "Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы ".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенной работы по исследованию влияния режимов и химического состава алюминиевых сплавов на процесс лужения стальных изделий сформулирована и обоснована актуальность выбранного направления исследований, и выявлено, что наряду с положительными моментами алитирования имеются ряд проблем по получению покрытий высокого качества.

На основании этого сформулирована цель работы: «повышение качества алюминиевых покрытий путем изучения поверхностных и объемных взаимодействий в системе железо - алюминиевый сплав», для достижения которой были поставлены ряд задач.

Проведен литературный обзор по вопросам, касающимся особенностей и способов нанесения алюминиевых покрытий. В частности, проанализированы и выявлен перспективный способ нанесения покрытий, каким является алитирование методом погружения или жидкофазное алитирование, выявлены методы управления формированием структуры и свойств переходных слоев.

На основании выбранных методов управления образованием и ростом интерметаллидной прослойки была составлена методика исследования поверхностного и объемного взаимодействия алюминиевых сплавов со стальной подложкой, которая включает в себя: исследование площади растекания, краевого угла смачивания, измерение толщины и микротвердости интерметаллидной прослойки.

Стоит отметить, что ко всему прочему существует необходимость в определении адгезионной прочности покрытия с подложкой, так как эта характеристика нами оценивалась качественно, а не количественно.

5. Для проведения исследований на смачивание и растекание была изготовлена установка на базе стандартного оборудования. Для измерений площади растекания был использован новый метод, заключающийся в фотографировании растекшейся капли и передачи изображения в ПК, и дальнейшей ее обработки с помощью специальной программы. Это облегчило труд и существенно повысило точность измерений.

6. На основании полученных результатов исследования были сформулированы выводы и даны рекомендации по оптимальному использованию того или иного сплава - припоя при различных режимах процесса лужения стальных изделий.

7. В ходе проведенной работы была рассчитана длительность НИР, составлен и рассчитан сетевой график и рассчитаны затрат на проведение научно-исследовательской работы.

Общие затраты на проведение работы составят 104762,22 рублей. Наибольшая статья расходов при проведении научных исследований - это фонд заработной платы.

8. Для объекта дипломной работы были выявлены опасные и вредные производственные факторы. Произведён анализ возможности их устранения и уменьшения, который показал, что использование стандартных средств обеспечения безопасности и санитарии производства вполне обеспечит безопасность работника при реализации предложенных в дипломном проекте технологических решений.

Чтобы обеспечить защиту персонала при исследовании влияния легирующих компонентов на смачивание и растекание алюминиевых сплавов по стали, от опасных и вредных производственных факторов, предложено обеспечить участки работ вентиляционными зонтами. Внедрение данных мероприятий позволит сохранить здоровье и жизнь производственного персонала. Разработка специальных и дополнительных средств защиты не требуется.

9. Итогом проделанной работы является техническое решение по оптимальному составу алюминиевого сплава позволяющего получать покрытие высокого качества, на который составлена заявка на патент.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Рябов В. Р. Сварка алюминия и его сплавов с другими металлами / В.Р. Рябов. - Киев.: Наук. Думка,2012. - 264 с.

Хансен М. Структура двойных сплавов / М. Хансен, К. Андерко - М.: Металлургиздат, 2011. - 210 с.

Рябов, В.Р. Алитирование стали [Текст] / В. Р. Рябов. - Москва : Металлургия, 1973. - 239 с.

Синельникова В. С. Алюминиды / В. С. Синельникова, В. А. Поддергин, В. Н. Речкин. - Киев.: «Наукова думка», 1965. - 242 с.

Хрущов М. М. Износостойкость и структура твердых наплавок / М. М. Хрущов. - М.: Машиностроение, 2014. - 95 с.

Гольдштейн М. И. Специальные стали: учебник для вузов / М. И. Гольдштейн, С. В. Грачев, Ю. Г. Векслер - М.: Металлургия, 1985. - 408 с.

Рябов В. Р. Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений / В. Р. Рябов. - М.: «Металлургия», 1975. - 288 с.

Рабкин Д. М. Сварка разнородных материалов / Д. М. Рабкин, В. Р. Рябов, С. М. Гуревич - 1975.

Лахтин, Ю.М. Материаловедение [Текст] : учеб. для втузов / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. - М. : Машиностроение, 1990. - 527 с.

Коломыцев, П.Т. Жаростойкие диффузионные покрытия [Текст] / П. Т. Коломыцев. - М. : Металлургия, 2009. - 271 с.

Мельник, П.И. Технология диффузионных покрытий [Текст] / П.И. Мельник. - Киев: Техника, 1978 - 150 с.

Интерметаллические соединения [Текст] / перев. с англ., под ред. И.И. Корнилова. - М.: Металлургия, 1970. - 146 с.

Банных, О.А. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа [Текст]: справочник / О.А. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова [и др.]; под ред. О.А. Банных и М.Е. Дрица. - М.: Металлургия, 2008. - 440 с.

Ващенко, К.И. Биметаллические отливки железо-алюминий [Текст] : монография / К.И. Ващенко, В.В. Жижченко, А.H. Фиpстов- М.: Машиностроение, 1966. - 174 с.

Лашко Н.Ф. Вопросы теории технологии пайки / Н.Ф. Лашко, С.В. Лашко Изд-во Саратовск. ун-та 1974. - 248 с.

Грачева К.А. Экономика, организация и планирование сварочного организация: Учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства». - М.: Машиностроение, 1984. - 368 с.

Экономика и организация производства в дипломных проектах: Учеб. Пособие для машиностроительных вузов / К.М.Великанов, Э.Г.Васильева, В.Ф.Власов и др.; Под общ. ред. К.М. Великанова. - 4-е изд., перераб. и доп. - Машиностроение. Ленингр. Отд-ние. 2014. - 258 с.: ил.

Шебеко Л.П. Экономика, организация и планирование сварочного производства: Учебник для машиностроительных средних специальных учебных заведений по специальности «Сварочное производство» / Л.П. Шебеко, А.Д. Гитлевич, М.М. Брейтман. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 2009.- 271 с.

Безопасность и экологичность дипломного проекта : учеб. метод. Пособие по выполнению дипломного проекта / Л. Н. Горина [и др.]. - Тольятти : ТГУ, 2008. 33 с.

Горина, Л. Н. Инженерные расчеты уровней опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах : учеб. пособие / Л. Н. Горина, В. Е. Ульянова, М. И. Фесина. Тольятти : ТГУ, 2007. 136 с.

Защита интеллектуальной собственности и основы технического творчества: Методические указания к курсовым работам №1 и 2 / Сост. Ю.В. Казаков. - Тольятти: ТолПИ, 2001. - 26 с.

Казаков Ю.В. Защита интеллектуальной собственности: Учеб. пособие для студ. высших учеб. заведений. - М: Мастерство, 2002. - 176 с.

www.fips.ru

www.ru.espacenet.com

Размещено на Allbest.ru