Исследователи из Пермского Политеха нашли способ обработки полимеров для самолетов нового поколения. Они предложили технологию, которая позволит избежать «отказов» деталей крылатых машин. Новый способ обработки полимерных композиционных материалов предотвратит их неисправности и сократит затраты на производство авиатехники.
ПНИПУ # авиастроение # детали # изобретение # полимерные композиты # самолёт В Политехе предложили технологию, которая позволит избежать «отказов» деталей самолета / ©funik.ru
Ученые уже получили патент на изобретение. Для создания уникальных изделий «нового поколения» в авиапромышленности используют композитные полимерные материалы. По свойствам они превосходят аналоги. В США за последние десять лет объем производства композитов увеличивался до 45 процентов ежегодно, а их продажи в странах Азиатско-Тихоокеанского региона составили более 80 миллиардов долларов США.
В России также разработали полимерные материалы, из которых можно производить двигатели вертолетов и самолетов и газотурбинные установки. Они отличаются высоким сопротивлением нагрузкам, повышенной упругостью и прочностью. «Производство перспективных изделий не может развиваться в полной мере из-за сложности обработки композитов. Использование режущих инструментов неэффективно из-за структуры и свойств материала. Изделия «сплетены» из «нитей», поэтому лезвие или лазерный луч не могут преодолеть большую глубину деталей.
В результате возникают дефекты: отслоение или расслоение волокна, шероховатости, сколы, вырывы, трещины. Это снижает качество конструкций и приводит к отказу деталей самолета», – рассказывает доцент кафедры «Инновационные технологии машиностроения» Пермского Политеха, кандидат технических наук Тимур Абляз.
По словам исследователя, из-за расслоения материала детали в авиапромышленности «отказывают» в 60 процентов случаев. Кроме того, дорогостоящие инструменты для обработки быстро изнашиваются. Поэтому ученые Пермского Политеха впервые предложили использовать для композитов электроэрозионную обработку.
Электроэрозионная прошивка отверстий из полимерного композитного материала / ©Пресс-служба ПНИПУ
«В этом случае изделия обрабатывают импульсами тока, поэтому их поверхность не вступает в контакт с лезвием. Мы «покрываем» поверхность материала токопроводящими слоями. В мировой практике полимерные композиты с помощью этой технологии пока не обрабатывают», – объясняет ученый.
Электроэрозионная прошивка отверстий из полимерного композитного материала (200-кратное увеличение) / ©Пресс-служба ПНИПУ
Сейчас исследователи выявляют наиболее эффективные режимы и условия обработки полимерных материалов. Затем они запустят промышленные испытания на реальных изделиях. Эффективная технология позволит повысить точность изготовления изделий «нового поколения» и снизить затраты на их производство. Расход инструментов тоже уменьшится, считают разработчики. Кроме того, инновация поможет расширить перечень новых деталей для самолетов и вертолетов.
Ученые Пермского Политеха Тимур Абляз и Евгений Шлыков / ©Пресс-служба ПНИПУ
В 2020 году разработчики получили грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых — кандидатов и докторов наук — в размере 1,5 миллионов рублей. Технология пермских исследователей уже заинтересовала предприятия Объединенной двигателестроительной корпорации. Ученые также начали проводить совместные разработки с Всероссийским научно-исследовательским институтом авиационных материалов и с научными организациями Индии.
Источник: