По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 678.8:66.022.5

Технологические особенности механообработки композиционных материалов

Раскутин А.Е. канд. техн. наук, начальник научно-исследовательского отделения «Полимерные композиционные материалы и технологии их переработки», ФГУП «Всероссийский Научно-исследовательский Институт Авиационных Материалов», 105005, Москва, ул. Радио, д. 17, е-mail: admin@viam.ru;
Хрульков А.В. заместитель начальника лаборатории, ФГУП «Всероссийский Научно-исследовательский Институт Авиационных Материалов», 105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Гирш Р.И. советник генерального директора, ФГУП «Всероссийский Научно-исследовательский Институт Авиационных Материалов», 105005, Москва, ул. Радио, д. 17

Рассматриваются способы и технологические приемы механообработки полимерных композиционных материалов (ПКМ). Описываются особенности обработки, выбор инструмента, режимы и способы обработки ПКМ, а также проблемы, возникающие при изготовлении отверстий в конструкциях из ПКМ.

Литература:

1. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и  технологии. — 2015. — № 1 (34). — С. 3–33. DOI: 10.18577/2071‑9140‑2015‑0‑1‑3‑33.

2.  Каблов  Е.Н.  Современные материалы  — основа инновационной модернизации России // Металлы Евразии. — 2012. — № 3. — С. 10–15.

3. Железина Г.Ф. Конструкционные и функциональные органопластики нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.‑технич. журн. — 2013. — № 4. — Ст.  06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 01.02.2016).

4. Каблов Е.Н. Материалы и технологии ВИАМ для «Авиадвигателя»  // Пермские авиационные двигатели: информ. бюл.  — 2014.  — № 5.  — С. 43–47.

5. Каблов Е.Н. О настоящем и будущем ВИАМ и  отечественного материаловедения: интервью // Российская академия наук. — 2015, 19 января.

6. Каблов Е.Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. — 2015. — № 1. — С. 36–39.

7. Каблов  Е.Н.  Материалы и  химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. — 2012. — Т. 82, № 6. — С. 520–530.

8.  Коган  Д.И., Чурсова  Л.В., Петрова  А.П.  Технология изготовления ПКМ способом пропитки пленочным связующим // Клеи. Герметики. Технологии. — 2011. — № 6. — С. 25–29.

9. Коган Д.И., Чурсова Л.В., Петрова А.П. Полимерные композиционные материалы, полученные путем пропитки пленочным связующим // Все материалы. Энциклопедический справочник.  — 2011. — № 11. — С. 2–6.

10. Чурсова  Л.В., Душин  М.И., Хрульков  А.В., Мухаметов  Р.Р.  Особенности технологии изготовления деталей из композиционных материалов методом пропитки под давлением // Композиционные материалы в авиакосмическом материаловедении: сб.  тез. докл. межотраслевой науч.‑технич. конф. — М.: ВИАМ, 2009. — С. 17.

11. Хрульков  А.В., Душин  М.И., Попов Ю.О., Коган Д.И. Исследования и  разработка автоклавных и  безавтоклавных технологий формования ПКМ // Авиационные материалы и технологии. — 2012. — № 5. — С. 292–301.

12. Тимошков П.Н., Коган Д.И. Современные технологии производства полимерных композиционных материалов нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.‑технич. журн.  — 2013.  — №  4.  — Ст. 07. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 01.02.2016).

13. Мухаметов Р.Р., Ахмадиева К.Р., Ким  М.А., Бабин  А.Н. Расплавные связующие для перспективных методов изготовления ПКМ нового поколения // Авиационные материалы и технологии. — 2012. — № S. — С. 260–265.

14. Мухаметов Р.Р., Ахмадиева К.Р., Чурсова Л.В., Коган Д.И. Новые полимерные связующие для перспективных методов изготовления конструкционных волокнистых ПКМ  // Авиационные материалы и  технологии.  — 2011.  — № 2. — С. 38–42.

15. Бабин А.Н. Связующие для полимерных композиционных материалов нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.‑технич. журн. — 2013. — № 4. — Ст. 11. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 01.02.2016).

16. Гращенков  Д.В., Чурсова  Л.В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов // Авиационные материалы и технологии. — 2012. — № 5. — С. 231–242.

Основными задачами при внедрении композитов в разрабатываемые конструкции летательных аппаратов в настоящее время являются:

• разработка и освоение новых материалов и технологических процессов, направленных на снижение технологических циклов при изготовлении конструкций, повышение качества путем совершенствования технологий обработки ПКМ, повышение стойкости инструментов при механической обработке, оптимизация режимов резания, внедрение универсальных способов неразрушающего контроля готовой продукции;

• снижение цен на исходное сырье и технологию его переработки;

• минимизация вредного воздействия на природу, освоение зеленых технологий, снижение температур переработки, времени изготовления, создание и освоение технологических процессов для исключения последующей обработки деталей при сборочных операциях;

• максимальное внедрение в технологические процессы производства конструкций из ПКМ автоматизированного оборудования с целью повышения качества и снижения циклов и трудоемкости — уровни механизации и автоматизации должны быть соизмеримы и оптимальны с учетом объемов серийного производства;

• для повышения эксплуатационной надежности при проектировании конструкций из композиционных материалов необходимо предусматривать установку специальных электронных датчиков для постоянного контроля состояния конструкций в условиях эксплуатации;

• внедрение и освоение современных видов механообработки как наиболее трудоемких, технологически сложных и затратных в производстве — например, на процессы сверления и фрезерования при обработке ПКМ приходится до 65% трудоемкости производства деталей.

Реализация «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» [1] предусматривает создание:

• новых полимерных основ и связующих для композиционных материалов, в том числе термостойких, высокодеформативных с повышенной стойкостью к ударным нагрузкам, обладающих функциями самозалечивания и модифицированных наночастицами;

Для Цитирования:
Раскутин А.Е., Хрульков А.В., Гирш Р.И., Технологические особенности механообработки композиционных материалов. Главный механик. 2018;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: