DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.260220.32.607

Основні напрямки вдосконалення розвитку технології виготовлення виробів із полімерних композиційних матеріалів способом намотування

Kai Jian Ding

Анотація


Розвиток науково-технічного прогресу в машинобудуванні, енергетиці, авіакосмічній та інших галузях промисловості немислимий без створення нових конструкційних матеріалів, здатних поліпшити найважливіші параметри двигунів, машин і механізмів, агрегатів, приладів, підвищити їх масові показники, надійність, термін служби виробів і знизити їх матеріаломісткість. Вироби і агрегати з полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) можна отримати різними способами. У промисловому виробництві найбільшого поширення набули методи намотування і пресування. Пресування може здійснюватися з використанням суміші попередньо нарубаного волокна і полімерного сполучного. Одним із найбільш багатообіцяючих методів формування виробів і агрегатів з різноманітного пластика виступає метод намотування волокном, за рахунок того, що він створює необхідну структуру наповнювача у фабрикатів залежно від їх форми й особливостей експлуатації. У статті описано сфери ефективного застосування полімерних композиційних матеріалів. Розглянуто технологічні можливості і галузі застосування традиційних і нових різновидів способу. Наведено результати аналізу перспектив розвитку технологій виготовлення виробів і агрегатів з полімерних композиційних матеріалів за допомогою методу сухого та мокрого намотування. Намотування здійснюється на оправлення, встановлене на верстат із числовим програмним управлінням. Цей метод має також назву методу спірального намотування. Викладено існуючі підходи до розроблення математичних моделей, створених для виготовлення складнопрофільних елементів конструкцій, в тому числі виробів і агрегатів з вигнутою просторовою віссю.

Ключові слова


полімерний композиційний матеріал (ПКМ); намотування; пресування; волокно; схема армування; препрег

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


http://ucci.ur.ru/press-center/news/yr2010/mn6/dy22/46

http://www.matrasurcomposites.com/articles/kompositny_mir_2008.pdf

Bulanov I.M. and Sparrow V.V. Tekhnologiya raketnykh i aerokosmicheskikh konstruktsionnykh materialov [Technology of rocket and aerospace structural materials]. Moscow : Publishing House of MSTU named after N.E. Bauman, 1998, 516 p. (in Russian).

Vorobey V.V. and Evstratov S.V. Novyye napravleniya v sovremennoy tekhnologii namotki konstruktsiy iz kompozitsionnykh materialov [New directions in the modern technology of winding structures from composite materials]. Vestnik MAI [MAI Bulletin]. 2009, vol. 16, no. 1, pp. 61–72. (in Russian).

Uglerodnyye volokna [Carbon Fiber]. Edited by S. Simamura: Per. with Japanese. Moscow: Mir, 1987, 304 p. (in Russian).

Grigoryev S.N. and Martinov G.M. Perspektivy razvitiya raspredelennykh geterogennykh sistem CHPU detsentralizovannymi proizvodstvami [Prospects for the development of distributed heterogeneous CNC systems by decentralized industries]. Avtomatizatsiya v promyshlennosti [Automation in Industry]. 2010, no. 5, pp. 4–8. (in Russian).

Grigoriev S., Melnik Yu. and Metel A. Broad fast neutral molecule beam sources for industrial – scale beam – assisted deposition. Journal of Surface and Coating Technology. 2002, vol. 156, no 1–3, pp. 44–49.

Grigoriev S.N., Melnik Yu.A., Metel A.S, Panin V.V and Prudnikov V.V. Kompaktnyy istochnik para materiala provodyashchey misheni, raspylyayemoy ionami s energiyey 3 kev pri davlenii 0,05 Pa [A compact source of steam of the material of a conducting target sputtered by ions with an energy of 3 keV at a pressure of 0.05 Pa]. Pribory i tekhnika eksperimenta. [Instruments and experimental technique]. 2009, no. 5, pp. 127–133. (in Russian).

Grigoryev S.N. and Borovsky V.G. Razrabotka tekhnologii naneseniya iznosostoykikh pokrytiy na rezhushchiy instrument na osnove mineralokeramiki i kubicheskogo nitrida bora [Development of technology for applying wear-resistant coatings on cutting tools based on mineral ceramics and cubic boron nitride]. Obrabotka metallov: tekhnologiya, oborudovaniye, instrumenty [Metal processing: technology, equipment, tools]. 2003, no. 3, pp. 5–6.

(in Russian).

Grigoryev S.N., Melnik Yu.A., Metel A.S. and Panin V.V. Istochnik shirokogo puchka bystrykh atomov, poluchayemykh pri perezaryadke ionov, uskoryayemykh mezhdu dvumya oblastyami, zapolnennymi plazmoy [Source of a wide beam of fast atoms obtained by recharging ions accelerated between two regions filled with plasma]. Pribory i tekhnika eksperimenta [Instruments and experimental technique]. 2009, no. 4, pp. 166–172. (in Russian).

Metel A.S., Grigoryev S.N., Melnik Yu.A. and Panin V.V. Zapolneniye rabochey kamery tekhnologicheskoy ustanovki odnoorodnoy plazmoy s pomoshch'yu statsionarnogo tleyushchego razryada [Filling the working chamber of a technological installation with a uniform plasma using a stationary glow discharge]. Fizika plazmy [Plasma Physics]. 2009, vol. 35, no. 12, pp. 1140–1149. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. http://ucci.ur.ru/press-center/news/yr2010/mn6/dy22/46

2. http://www.matrasurcomposites.com/articles/kompositny_mir_2008.pdf

3. Буланов И. М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкционных материалов : монография. Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. 516 с.

4. Воробей В. В., Евстратов С. В. Новые направления в современной технологии намотки конструкций из композиционных материалов. Вестник МАИ. 2009. Т. 16, № 1. С. 61–72.

5. Углеродные волокна / под ред. С. Симамуры : пер. с япон. Москва : Мир, 1987. 304 с.

6. Григорьев С. Н., Мартинов Г. М. Перспективы развития распределенных гетерогенных систем ЧПУ децентрализованными производствами. Автоматизация в промышленности. 2010. № 5. С. 4–8.

7. Grigoriev S., Melnik Yu., Metel A. Broad fast neutral molecule beam sources for industrial – scale beam – assisted deposition. Journal of Surface and Coating Technology. 2002. Vol. 156, № 1–3. Рp. 44–49.

8. Григорьев С. Н., Мельник Ю. А., Метель А. С., Панин В. В., Прудников В. В. Компактный источник пара материала проводящей мишени, распыляемой ионами с энергией 3 кэв при давлении 0,05 Па. Приборы и техника эксперимента. 2009. № 5. С. 127–133.

9. Григорьев С. Н., Боровский В. Г. Разработка технологии нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент на основе минералокерамики и кубического нитрида бора. Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. 2003. № 3. С. 5–6. 

10. Григорьев С. Н., Мельник Ю. А., Метель А. С., Панин В. В. Источник широкого пучка быстрых атомов, получаемых при перезарядке ионов, ускоряемых между двумя областями, заполненными плазмой. Приборы и техника эксперимента. 2009. № 4. С. 166–172.

11. Метель А. С., Григорьев С. Н., Мельник Ю. А., Панин В. В. Заполнение рабочей камеры технологической установки одноородной плазмой с помощью стационарного тлеющего разряда. Физика плазмы. 2009. Т. 35, № 12. С. 1140–1149.