В общем, с немагнитными калибрами была одна морока. Они служили недолго, на них быстро появлялись забоины, царапины, вмятины. Все это искажало проверяемый размер, делало операцию контроля весьма и весьма неточной. Но ничего другого не придумали, и токари-лекальщики в инструментальных цехах ряда приборных заводов постоянно изготовляли все новые и новые калибры взамен выходящих из строя. Руководство завода и пригласило меня работать в тайной надежде, что я найду выход из положения.
Сперва и мне пришлось делать калибровые кольца из нержавейки, так как сразу я ничего придумать не мог. Работа потребовала большого внимания и напряжения, а прожили мои кольца всего четыре дня. "Давай начинай новые делать", - сказал мой начальник. Но я не последовал его совету. У меня уже появилась идея. Почти на каждом приборном заводе есть керамическая мастерская, где из минералокерамики делают различные втулки и шайбы для приборов. Решение задачи созрело быстро: надо немедленно начать изготовление минералокерамических гладких калибров.
Минералокерамика привлекла меня следующим: так же, как и нержавейка, она не притягивается магнитом, но если калибры из нержавейки причиняют массу неприятностей из-за необычайно низкой твердости, то керамика марки 22ХС очень твердая и прочная По шкале Роквелла твердость нержавеющей стали составляет 12 единиц, твердость закаленной легированной стали, из которой делают обычные калибры, - 60 единиц, твердость минералокерамики 22ХС - 92 единицы. Было ясно, что обработать минералокерамические калибры можно будет только алмазами, - твердость которых 100 единиц.
С гладкими калибрами-пробками из минералокерамики дело обстояло довольно просто. Технология их изготовления представлялась мне так: минералокерамическую втулку надо с помощью эпоксидной смолы наклеить на посадочное место хвостовика гладкого калибра. Хвостовик стандартных габаритных размеров следует изготовить из легкого немагнитного материала, каковым является алюминий. Керамическую втулку на центрах хвостовика нужно прошлифовать по наружному диаметру на рабочий размер калибра с припуском на доводку. Шлифовать придется алмазным кругом, а доводить обычным чугунным притиром с применением алмазной пасты. После проверки готовые калибры надо вставить в стандартную алюминиевую или пластмассовую ручку, и антимагнитный гладкий калибр готов к работе.
В керамической мастерской было множество втулок всевозможных размеров. Они не подходили к приборам из-за некоторых отклонений по размерам. Не всегда удавалось спечь втулки точно нужного размера, а шлифовать их алмазным инструментом никто не догадывался. Вот из этого бросового сырья и сделал я первые керамические калибры. Все вышло как по нотам. Игра стоила свеч. По сравнению с калибрами из нержавейки новые калибры обладали по меньшей мере в 150 раз большей стойкостью, были абсолютно - антимагнитны. На них не могли появиться какие-либо забоины и заусенцы. Доведенная алмазной тонкой пастой поверхность калибра была очень скользкой, и калибр легко проходил в отверстие годных деталей.
При эксплуатации новых калибров у них обнаружились и другие положительные качества. В дальнейшем выяснилось, что минералокерамическими гладкими калибрами с успехом можно пользоваться и там, где антимагнитность не нужна, то есть во всех областях машиностроения. По эксплуатационным качествам минералокерамические гладкие калибры не уступали стальным и твердосплавным гладким калибрам, были значительно более износостойкими, чем стальные калибры. К тому же они были в 10 раз дешевле твердосплавных калибров из дефицитных вольфрамовых сплавов.
Минералокерамика 22ХС была ярко-красного цвета. Алюминиевая ручка калибра аннодировалась в черный цвет. На ней четко белели цифры маркировки, гравированной на пантографе. Калибр необычайно мало весил, имел непривычный вид. Он был красивым. Но меня мало радовал успех гладких немагнитных калибров. Почему? Да потому, что я не знал, как быть с резьбовыми немагнитными калибрами. Тоже делать их из минералокерамики? А как? Особенно трудным представлялось изготовление резьбовых калибровых колец. Однако я твердо знал - я на правильном пути.
Некоторые марки минералокерамики твердостью превосходят даже твердый сплав. Порошок минералокерамики делается из бокситов, которые добываются в нашей стране. Стоимость минералокерамики в 10 раз меньше, чем стоимость твердого сплава. Однако до сих пор этот материал очень робко использовался для производства инструмента. Это можно было как-то оправдать, пока у нас не было достаточного количества алмазов. Ведь ничем другим обработать минералокерамику нельзя.
С освоением массового производства синтетических алмазов все изменилось. Как режущий инструмент минералокерамику начал разрабатывать и пропагандировать Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт, находящийся в Москве. Активным пропагандистом резцов из минералокерамики стал мой товарищ, заслуженный изобретатель РСФСР Борис Александрович Смирнов, в прошлом токарь, а теперь научный сотрудник института. Сдвиг в области применения минералокерамических резцов произошел потому, что появилась возможность затачивать их на алмазных кругах с повышенной концентрацией алмазов.
Что касается мерительного инструмента, еще никто никогда не использовал минералокерамику для изготовления такового. Невольно мне пришлось стать пионером в этой области. Итак, резьбовые калибровые кольца из минералокерамики. Не сразу я одолел процесс их изготовления. Пришлось изучить работу незнакомой мне до сих пор отрасли - керамического производства. Надо было найти в керамической мастерской завода специалиста, который посвятил бы меня во все тонкости своего дела, применяясь к нуждам моей затеи. А затея эта (производство минералокерамических резьбовых колец) была необычна для любой керамической мастерской или лаборатории.
Не каждому дано чувство нового, и не сразу я нашел такого специалиста. Им оказалась Наталья Владимировна Воробьева, обжигальщица заводской керамической лаборатории, молодая женщина. Наталья Владимировна благожелательно отнеслась к моим замыслам. Сперва она слушала меня несколько скептически, потом стала внимательной, задала несколько вопросов и в конце концов сказала: "Я люблю свою работу, мне нравится экспериментировать, искать что-то новое, лучшее. Думаю, что смогу вам помочь".
Не раз видел я Наталью Владимировну за работой. Она ловко управлялась с электропечами (температура окончательного обжига керамики составляет около 1800 градусов), регулировала температуру, определяла под микроскопом качество спеченных, или, как здесь принято говорить, обожженных изделий, отвечала на вопросы товарищей. Чувствовалось, что она много знает. Я не ошибся, обратившись именно к ней. С помощью Натальи Владимировны мне удалось наладить изготовление немагнитных резьбовых колец из минералокерамики.
Технология после отработки выглядела так: минералокерамический порошок марки 22ХС смешивался с парафином и каучуком и нагревался в литьевой машине до 600 градусов. Горячую массу выливали в пресс-форму. После остывания получалась заготовка резьбового кольца нежно-кремового цвета в виде лепешки с отверстием. Это тот же пластификат, что и пластификат твердого сплава. Коэффициент усадки пластификата составлял 1,16.
Пластификат керамики резался на станке, как сливочное масло - почти так же, как пластификат вольфрамового твердого сплава. Резьба делалась легко и чисто, заходы резьбы снимались с двух сторон резцом безукоризненно. Кольца МЗО X 1,5 были подвергнуты обжигу и приобрели красивый малиновый цвет. Все размеры выдержали согласно расчетам, трещин не было.
На обычных чугунных резьбовых притирах алмазными пастами я довел кольца по контрольным калибрам и вклеил в алюминиевую обойму. Малиновый рабочий ободок с резьбой, окруженный черной обоймой с яркими белыми цифрами, необычайно легкий вес - все это придавало кольцу красивый вид. "Такие кольца на елку вешать в Новый год", - сказал мой начальник цеха Евгений Федорович Морозов. На елку мы их не повесили, но в цехах ими стали мерить детали различных магнитных систем. Колец такого размера мне больше уже никогда не заказывали: кольца не изнашивались и, думаю, не износятся никогда. Был издан приказ, запрещающий изготовление немагнитных калибров из нержавеющей стали.
Два новых вида мерительного инструмента - безвольфрамовые твердосплавные калибры и минерало-керамические немагнитные калибры - через год привлекли внимание многих заводов страны. Рос дефицит вольфрама, требовалось экономить сталь. Новые калибры в какой-то мере могли помочь решению этих вопросов.
В июне 1979 года в Таллине проходила всесоюзная конференция на тему "Пути экономии вольфрамсодержащих инструментальных материалов". Мы с Морозовым были приглашены на эту конференцию. Мне было предложено сделать доклад о новых износостойких мерительных инструментах из безвольфрамовых материалов.