Производство изделий из полимерных композиционных материалов

Производство изделий из полимерных композиционных материалов находит широкое применение в производстве авиационной и космической техники (полимерные композиционные материалы). Образцы демонстрируются на выставке «Химия».

Полимерные композиционные материалы обладают следующими свойствами:

• повышенная прочность;
• хорошая жесткость;
• малая удельная масса.

Применяя данный материал, есть возможность изменять его физические свойства посредством правильно подобранного набора его составляющих, их процентного соотношения и нахождения в самом изделии.

Таким образом, становится возможным получение конструкционных материалов, которые будут иметь технологические характеристики, свойственные только им, а также применяться в различных сферах производства.

Для ПКМ, предназначенных для авиационной промышленности, предъявляется ряд технологических требований. Огромную роль играют показатели стабильности и воспроизведения имеющихся качеств. Для большинства ситуаций отклонения показателей от нормы могут достигать не более 10%.

Для воспроизведения всех этих показателей необходимо детально изучить прочностные и вязкоупругие свойства ПКМ, характер их поведения под различного рода воздействием, точно соблюдать технологический процесс. Учитывая это, появляется необходимость решения задачи по разработке простых и в то же время точных способов обустройства этапа формования посредством автоклава на этапе планирования его загрузки.

Это касается как уже установившегося производства, так и конструирования новых деталей. Важным пунктом на данном этапе будет оценка влияния технических характеристик материала, из которого изготовлена конструкция, и учет его механических свойств, так как все они находятся в прямой зависимости от процесса отверждения в автоклаве.

Особенности производства изделий из полимерных композиционных материалов

Для производства изделий из полимерных композиционных материалов существует общая технология автоклавного формования, которая объединяет все эти конструкции.

Такой результат достигается лишь при условии возможных технологических ограничений. Такой вопрос мог бы не возникать в случае единоразового изготовления конструкции или при условии, что все они были выполнены в однообразной манере.

Но при массовом производстве возникает проблема максимальной загрузки автоклава с целью экономичности процесса, так как сам агрегат имеет большой показатель энергопотребления, который достигает 600 кВт/час.

Температурный и временной режимы отверждения материала должны быть тщательно соблюдены, в противном случае структура материала обладает группами молекул, продолжающих построение цепей полимера. Этот процесс приводит к изменению формы изделия, его деформации.

Но, не учитывая эти возможности, на создание проекта по загрузке автоклава выделяется минимальное количество времени, зачастую недостаточное для создания правильных расчетов. Этот факт приводит к наличию бракованных изделий.

Полимерные композиционные материалы нашли широкое распространение в теперешнее время, заняв достаточно высокую позицию в ряде материалов для изготовления различных конструкций.

Это объясняется достаточно быстрым развитием химических исследований в данной отрасли, созданием все новых более прочных подобных материалов. Поэтому они становятся незаменимыми в некоторых отраслях их применения, вытесняя собой другие, не такие прочные материалы с менее подходящими техническим характеристиками. Многие из них представлены на нашей выставке.

Существует несколько способов для получения ПКМ. Привлекательными со стороны изготовления ПКМ являются методы на основе технологий RTM.

Особенное внимание уделяется методу вакуумной инфузии, при котором появляется возможность производства крупногабаритных конструкций и изделий, используя всего лишь один технологический прием.

ПКМ является системой, которая включает в себя два типа препаратов – армирующие и связующие.

Для хорошего качества материала его компоненты должны подходить друг другу по техническим характеристикам, хорошо совмещаться между собой, но при этом должна исключаться возможность растворения одного компонента в другом.

Полученный в результате такого соединения материал обладает свойствами, которые недоступны отдельным его компонентам.

Развитие химической промышленности в наши дни демонстрируют компании, участвующие на выставке «Химия», проходящей ежегодно в ЦВК «Экспоцентр».

Производство изделий из полимерных материалов
Производство полимерных материалов в России