Saint-PetersburgCielo cubierto-11°C
$ЦБ:73,85ЦБ:83,36OPEC:71,41

¿Cómo logró un vaso de vidrio hacer a un científico ruso famoso en todo el mundo?

славянов
© Общественное достояние

"El Vaso de Slavyanov" en 1893 en la exposición mundial de Chicago recibió una medalla de oro con la frase: "Por la revolución técnica hecha". Sus fotografías, que acompañan a las noticias relevantes, aparecieron en numerosos periódicos de Europa y Estados Unidos. ¿De qué tipo de avance científico estábamos hablando?

Se demostró a los especialistas una muestra de soldadura de ocho metales ferrosos y no ferrosos, considerados en ese momento incompatibles: bronce, níquel, acero, cobre, hierro fundido, bronce de campana, tombac y alpaca (aleación). El cilindro facetado fue hecho por el ingeniero de minas Slavyanov utilizando el método de soldadura por arco eléctrico con un electrodo metálico. Cuando dos años antes recibió patentes para la descripción del método, incluso en los Estados Unidos, los expertos estadounidenses no creían en su idoneidad. Argumentaron que "generalmente es imposible soldar metales no ferrosos con metales ferrosos". Como una especie de respuesta, Nikolai Slavyanov hizo ese mismo vaso y lo llevó a Chicago.

славянов
© Общественное достояние

Aprendieron a crear productos de metal en la Edad del Hierro y el Bronce. Las placas se superpusieron por presión y fricción. La forja en frío y en caliente apareció en la Edad Media. Sin embargo, los antiguos artesanos no pueden llamarse soldadores, eran más bien herreros y los primeros metalúrgicos. Antes de la invención de la electricidad, los electrodos y el arco eléctrico debían esperar incluso más de 500 años.

Todo cambió con la llegada del siglo XIX. Para la transición a un nuevo modelo de desarrollo socioeconómico, la producción de maquinaria a gran escala, se necesitaban puntos de referencia. Estos fueron la máquina de vapor, el desarrollo de los ferrocarriles, el torno y, por supuesto, la soldadura eléctrica.

La historia de su desarrollo comenzó en 1802, cuando un electricista autodidacta Vasily Petrov descubrió el fenómeno de un arco eléctrico. Es un tipo de carga eléctrica en un gas. Cuando el voltaje entre los dos electrodos aumenta a un cierto nivel, se forma un plasma y arde un arco, que era una fuente de calor poderosa y concentrada.

En 1881-1882, los inventores Nikolai Benardos y Nikolai Slavyanov, sobre la base del arco mencionado anteriormente e independientemente entre sí, desarrollaron un método para unir piezas metálicas mediante soldadura. Es cierto que existían serias diferencias tecnológicas entre sus versiones. Benardos sugirió trabajar con un electrodo de carbono, pero este método tenía inconvenientes: consumía mucha energía y la conexión resultó ser bastante frágil y desigual. El metal se rompió rápidamente. Además, existía el peligro de deterioro del metal bajo la influencia de la alta temperatura del electrodo de carbón y una fuerte carburación en el sitio de soldadura debido a las partículas de carbón que ingresaban al metal fundido desde una temperatura calentada a alta de la varilla de carbón.

славянов
© Промышленное использование сварки Славянова

Slavyanov creó un método fundamentalmente diferente, que implicó el uso de un electrodo de metal (fusión, en relación con lo cual llamó a su método "fundición eléctrica de metales"). Es él quien es el análogo de la opción de soldadura moderna y más común. Se propuso tomar el material de relleno como segundo polo: eran adecuados diferentes tipos de metal (aleaciones de cobre, hierro fundido, diferentes grados de acero y hierro). La condición principal es que su composición química debería haber sido similar a la composición del producto que se está soldando. Las varillas-electrodos se fundieron bajo la acción de un arco y su espesor varió dependiendo de la fuerza de la corriente.

El nuevo método proporcionó una fusión continua y un aumento significativo en la eficiencia del proceso. Si el método Benardos requería corriente continua, la tecnología de Slavyanov era más universal y preveía el uso de corriente alterna. Un mes después, en presencia de una comisión estatal, solda el cigüeñal de una máquina de vapor. Mejorando la tecnología, el inventor desarrolló en el mismo año un regulador eléctrico diferencial automático capaz de mantener una longitud de arco constante y creó un generador de soldadura eléctrica, la primera fuente de alimentación de CC del mundo para un arco de soldadura.

славянов
© Первый в мире электрогенератор для электрической сварки, построенный по проекту Славянова в 1888 году

Nikolai Slavyanov nació en 1854 en la región de Voronezh. Provenía de una antigua familia noble empobrecida, que se distinguía principalmente por los asuntos militares. Para que su hijo recibiera una educación digna, los padres incluso tuvieron que vender la finca familiar. Como resultó más tarde, las esperanzas puestas en la descendencia estaban más que justificadas.

Después de graduarse del liceo Voronezh con una medalla de oro, el joven ingresó a la institución educativa técnica más antigua de Rusia: el Instituto de Minería de San Petersburgo. Durante sus estudios, el joven mostró interés por las ideas revolucionarias. Junto con otro estudiante del Instituto de Minería de San Petersburgo, Grigory Plekhanov, cuyo nombre llevó la universidad desde 1956 hasta 2011, participó activamente en los disturbios. Y si el futuro teórico del marxismo fue expulsado del instituto por tal comportamiento, entonces Nikolai Slavyanov se salvó de la expulsión gracias a sus sobresalientes habilidades de ingeniería. Por ejemplo, en sus últimos cursos, desarrolló un proyecto de autor de una máquina de vapor equipada con un dispositivo de distribución de vapor especial. Como resultado, el estudiante se graduó entre los mejores ​​y recibió el título de ingeniero de minas de 1ª categoría en la especialidad "metalúrgico".

Experiencia de producción inicial que Slavyanov recibió en las fábricas de Ural: la planta minera estatal de Votkinsk y las fábricas de fundición y fabricación de hierro de Omutinsk.

пушечный завод
© Пермские пушечные заводы

En 1883 fue invitado a servir en las plantas de cañones del estado de Perm. Después de 8 años, Nikolai Slavyanov dirigió estas empresas, trabajó allí hasta el final de su vida y realizó la mayoría de sus inventos.

En Rusia, a fines del siglo XIX, la ingeniería eléctrica estaba en su infancia: no producimos electrodomésticos, por lo que los iniciadores del desarrollo de la región diseñaron equipos de forma independiente, los probaron e introdujeron en la industria del país.

Además de la soldadura eléctrica, Slavyanov diseñó dos dínamos de CC alimentados por vapor. Sobre la base de uno de ellos, el inventor construyó una planta de energía diseñada para iluminar los pasillos de la fábrica.

славянов
© Славянов в главном зале заводской электростанции у динамо-машины собственной конструкции

Continuando trabajando en la modernización del proceso de producción, el ingeniero propuso un "método de baño" en metalurgia: en la lucha contra la fuga de metal base fundido y electrodo, encerró la pieza de trabajo en una moldura de coque o cuarzo.

Otras innovaciones del científico incluyen lámparas de arco de su propio diseño, varios dispositivos eléctricos de medición y un regulador semiautomático de la longitud del arco de soldadura, al que llamó "fusor eléctrico". El mecanismo se convirtió en la primera máquina de soldar semiautomática del mundo y permitió utilizar una dinamo en lugar de una batería.

славянов
© Славянов с рабочими

Los inventos de Nikolai Slavyanov hicieron posible soldar piezas de acero de gran sección transversal y reparar componentes y mecanismos: cigüeñales, cilindros de vapor, ruedas dentadas, bastidores de plantas de vapor y mucho más. A principios de los siglos XIX y XX, gracias a sus ideas, se fabricaron grandes instalaciones industriales para empresas metalúrgicas en Yekaterinodar, Lugansk, Izhevsk, Zlatoust, Sebastopol.

La vida de un ingeniero talentoso duró poco. En el otoño de 1897, a la edad de 43 años, Nikolai Slavyanov supervisó el proceso de soldadura al aire libre en Perm, se resfrió y murió repentinamente.

Hoy en día, el proceso de soldadura de metales lo realizan cientos de miles de personas y decenas de miles de robots en toda la Tierra. Nunca se insistirá demasiado en la importancia de la invención del método más económico y eficaz de unir metales de forma permanente, en el que dos o más partes se convierten en un solo todo. En los países desarrollados, más de la mitad del PIB creado, de una forma u otra, está asociado a su uso. La soldadura se utiliza en industrias a gran escala, en talleres privados, bajo el agua e incluso en el espacio. Ninguna industria puede prescindir de él: es imposible imaginar la construcción sin grúas, la industria minera sin tuberías y taladros totalmente soldados, y el complejo agrícola sin tractores y cosechadoras.

сварка
© Общественное достояние

"El destacado científico ruso y talentoso inventor de la soldadura por arco eléctrico con un electrodo metálico Nikolai Gavrilovich Slavyanov fue uno de los pioneros de la ingeniería eléctrica en Rusia y su mayor invención, habiendo enriquecido a la humanidad, entró para siempre en la historia de la ciencia y la tecnología en nuestro país y en todo el mundo" - Sergei Vavilov, presidente de la Academia de Ciencias de la URSS y fundador de la escuela científica de óptica física de la URSS.