Технология производства изделий из полимерных композитов: Технология производства изделий из полимерных композитов, ГБПОУ «26 КАДР», Москва

Содержание

Технология производства изделий из полимерных композитов, ГБПОУ «26 КАДР», Москва

Поступай в Колледж Дизайна, Архитектуры и Реинжиниринга №26 –

построй будущее своими руками!

Профессия технолога по производству изделий из полимерных композитов является одной из важнейших в отрасли химико-технологической промышленности. Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности по созданию технологической оснастки для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в системе автоматизированного проектирования, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением.

Отделение: «Ресурсосберегающие и химические технологии»

Основа обучения: бюджет, платно

Очная форма обучения: на базе 9 класса со сроком обучения 3 года 10 месяцев

Документ об образовании:
По окончании обучения выпускникам выдается диплом государственного образца с присвоением квалификации «Техник-технолог».

Как поступить?
Зачисление на бюджетное отделение Колледжа Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга №26 проходит на основе конкурса аттестатов. Не прошел отбор? Не беда. Ждем тебя на платном отделении!

Обратись к специалисту приемной комиссии — получи ответы на все вопросы!
Контакты приемной комиссии: Тел.: +7 (499) 653-70-77

Обучение проходит по адресу: м. Авиамоторная, шоссе Энтузиастов, д. 19, стр. 2

Отправь заявку на обучение на сайте www.priem.26kadr.ru или заполни форму ниже.

Преимущества программы обучения:

  • профессия входит в Топ-50 самых востребованных новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования (по версии Министерства труда и социальной защиты РФ), относится к числу futureskills (профессии будущего).
  • с целью повышения конкурентоспособности выпускников на рынке труда, к разработке учебных и методических материалов образовательных программ привлекаются специалисты ведущих компаний: Государственного научно-исследовательского института химии и технологии элементоорганических соединений, ЗАО НПО «Пим-Инвест», Института химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, АО «Мосводоканал» и других
  • студенты принимают участие в лучших образовательных и научных мероприятиях отрасли.

О программе

Данная специальность включает в себя три блока компетенций, которыми овладеют студенты по завершению обучения: химическая технология композиционных материалов, системы автоматизированного проектирования и работа на станках ЧПУ. Продукты из полимерных композитов используют в авиации, космостроении, строительстве, радиоэлектронике, изготовлении спортинвентаря и других отраслях промышленности.

В результате освоения программы ты научишься:

  • подготавливать чертежи, спецификации, модели для производства изделия из полимерных композитовпроектировать технологическую оснастку для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в подсистемах САПР, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением
  • контролировать технологические параметры, в том числе с помощью программно-аппаратных комплексов
  • рассчитывать расход сырья, материалов, энергоресурсов, выхода готовой продукции и количества отходов
  • эксплуатировать и обеспечивать бесперебойную работу технологического оборудования
  • снимать показания с приборов
  • регистрировать необходимые характеристики и параметры оборудования в процессе производства
  • осуществлять проверку оборудования на наличие дефектов и неисправностей и многому другому!

Лаборатории: неорганической и органической химии, процессов и аппаратов, аналитической химии, физической и коллоидной химии, технологии органических веществ и органического синтеза, автоматизации технологических процессов.

Практика

Практика студентов проводится в социальных партнерах колледжа. Начиная с первого курса, студенты колледжа Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга составляют портфолио своих работ.

Уровень подготовки наших выпускников позволяет решать любые проблемы, связанные с работой предприятий в нефтеперерабатывающей и химической отраслях. Наши партнеры — это крупнейшие компании Российской Федерации, предоставляющие высокооплачиваемую работу выпускникам нашего колледжа. Мы сотрудничаем c ОАО «Газпромнефть МНПЗ», ОАО «НК «Роснефть».

Профессиональные перспективы

Пройди обучение по специализации «Технология производства органических веществ» в Колледже Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга № 26, и ты получишь качественное образование, содействие в трудоустройстве, профессию и соответствующую квалификацию уже в 18 лет. Приобретай опыт и становись незаменимым профессионалом на рынке труда.

Выпускники данного направления могут занимать следующие должности: лаборант химического анализа, контролер качества продукции и технологического процесса, лаборант по физико-механическим испытаниям, наладчик литейных машин, прессовщик изделий из пластмасс, оператор-литейщик на автоматах и автоматических линиях.

Также рекомендуем следующие специальности и профессии в колледже:

18.01.02 Лаборант-эколог с присвоением квалификации лаборант химического анализа

18.02.06 Химическая технология органических веществ с присвоением квалификации техник-технолог

08.02.04 Водоснабжение и водоотведение с присвоением квалификации техник

Льготы и социальная ответственность

Социальный пакет для студентов колледжа:

  • Льготный проезд в городском пассажирском транспорте

  • Бесплатное посещение театров, зоопарка, музеев, выставочных залов, парков культуры и отдыха, находящихся в ведении Правительства Москвы

  • Бесплатное горячее питание (для студентов бюджетной основы обучения)

  • Бесплатные учебники

  • Бесплатное посещение кружков, спортивных секций и творческих объединений колледжа

  • Академическая стипендия


Социальный пакет для детей-сирот:

  • Полное государственное обеспечение в период обучения в колледже

  • Социальная стипендия, увеличенная на 50% от размера академической стипендии;

  • академическая стипендия;

  • ежегодное пособие на приобретение учебной литературы и письменных принадлежностей в размере трехмесячной академической стипендии;

  • бесплатное получение первого, второго начального профессионального образования и среднего специального образования в колледже

  • бесплатный проезд в городском пассажирском транспорте и железнодорожном пригородном транспорте;

  • единовременное денежное пособие;

  • выплата средств на выпуск при трудоустройстве;

  • выплата средств на выпуск при поступлении на дальнейшее обучение ;

  • текущее обеспечение питанием, одеждой, обувью, мягким инвентарем, предметами хозяйственного обихода, личной гигиены, медицинскими препаратами, средствами на культурно-массовую работу и личные нужды;


Социальный пакет для студентов из малообеспеченных семей:

  • Льготный проезд в городском пассажирском транспорте

  • Бесплатное посещение театров, зоопарка, музеев, выставочных залов, парков культуры и отдыха, находящихся в ведении Правительства Москвы

  • Бесплатное горячее питание

  • Бесплатные учебники

  • Бесплатное посещение кружков, спортивных секций и творческих объединений колледжа

  • Социальная стипендия, увеличенная на 50% от размера академической стипендии

  • Академическая стипендия


Социальный пакет для студентов, имеющих инвалидность:

  • Бесплатный проезд в городском пассажирском транспорте

  • Бесплатное посещение театров, зоопарка, музеев, выставочных залов, парков культуры и отдыха, находящихся в ведении Правительства Москвы

  • Бесплатное горячее питание

  • Бесплатные учебники

  • Бесплатное посещение кружков, спортивных секций и творческих объединений колледжа

  • Социальная стипендия, увеличенная на 50% от размера академической стипендии

  • Академическая стипендия

Отправь заявку на обучение уже сегодня!

Специальность 18.02.13 Технология производства изделий из полимерных композитов

Прием на обучение по образовательным программам среднего профессионального образования осуществляется по заявлению лиц, имеющих среднее общее образование (на базе 11-ти классов)

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) (Polymer matrix composites, PMC) – монолитные конструкции, состоящие из сверхпрочных волокон и склеивающей их легкой полимерной матрицы.

Авиация и космосВ авиастроении постепенно увеличивается использование композитов. В космических кораблях и спутниковых системах для многих структурных элементов используются ПКМ на основе углеродных волокон.
Судостроение
Корпуса лодок и судов, каноэ, байдарки, мачты и т.д.
Автомобильная промышленностьПанели кузова, карданный̆ вал, бамперы, двери, кузова гоночных автомобилей̆, колесные диски и т.д.
Спортивные товарыКлюшки для гольфа, лыжи, удочки, теннисные ракетки и т. д.
РезервуарыДля хранения химикатов, сосуды под давлением, трубопроводы, корпуса насосов, клапаны и т.д.
Биомедицинские приложенияМедицинские имплантаты, ортопедические устройства, рентгеновские столы.
Мосты и строительствоПолучают широкое распространение благодаря их меньшему весу, коррозионной стойкости, более длительному сроку службы и ограниченному ущербу от землетрясений.
ЭлектрооборудованиеПанели, корпуса, распределительные устройства, изоляторы и соединители, электрический кабель, и многое другое.
ВетроэнергетикаОпоры и лопасти ветрогенераторов.
Атомная энергетикаСпецоборудование, приборостроение, строительство АЭС.
В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ
ИНДУСТРИЯR&D ПРОЕКТЫТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВО
Технологическая практика в лидирующем предприятии композитной отрасли РФ АО «ЮМАТЕКС»Работа над реальными проектами под руководством опытных ученых и разработчиков с возможностью трудоустройства в университетеРазработка и продажа изделий из полимерных композитов непосредственно в процессе обучения
ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ ОБУЧЕНИЯ
Работа на производстве и в административных подразделениях компаний, составляющих более 50% всего вклада химической отрасли в экономику России Исследования и разработки в университете, в лабораториях мирового уровня и R&D — центрах ведущих российских и международных компанийРабота в индустрии инноваций, в том числе дочерних компаниях госкорпораций Росатома, Ростеха, Роснано и в экосистеме Сколково
Создание и управление своим технологическим бизнесом

МИНИМАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 18.02.13 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

знать:

закономерности, классификацию и основы химико-технологических процессов;

взаимосвязи параметров химико-технологического процесса;

типовые технологические процессы и режимы производства;

причины нарушений технологического режима;

виды брака, причины их появления и способы устранения;

требования, предъявляемые к сырью, полуфабрикатам и готовой продукции в соответствии с нормативной документацией;

методы контроля, обеспечивающие выпуск продукции высокого качества;

порядок составления и правила оформления основных видов технологической документации;

правила и нормы охраны труда, промышленной санитарии и противопожарной защиты, экологической безопасности.

уметь:

обеспечивать соблюдение параметров технологических процессов в соответствии с требованиями нормативной и технической документации;

осуществлять контроль за обеспечением материальными и энергетическими ресурсами;

контролировать работу оборудования, состояние аппаратуры и контрольно-измерительных приборов;

производить расчет и учет хранения и расхода необходимых материалов и ресурсов;

рассчитывать технико-экономические показатели технологического процесса;

анализировать причины нарушений технологического процесса, возникновения брака продукции;

разрабатывать схемы технологических процессов;

владеть методами проектирования технологических процессов с применением САПР;

оформлять технологическую документацию в соответствии с требованиями стандартов предприятия, отраслевых, государственных и международных стандартов;

соблюдать нормы охраны труда и безопасно эксплуатировать технологическое оборудование и оснастку.

иметь практический опыт в:

получении готовых изделий с определенными характеристиками различными методами;

проведении контроля расхода сырья, материалов, энергоресурсов, количества готовой продукции, отходов;

проведении контроля технологических процессов;

анализе причин брака, разработке мероприятий по их предупреждению и ликвидации.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ВВЕДЕНИЕ

Методы пропитки без давления

8. Технология получения препрегов 07 8… Методы пропитки без давления В процессе пропитки без давления волокнистый наполнитель окунают в связующее (пропитка окунанием), приводят его в контакт с поверхностью

Подробнее

Тема: «Конструкция самолётов»

Тема: «Конструкция самолётов» Курс лекций для выпускников ВУЗов и специалистов неавиационного профиля ЗАО «Инженерный Центр ИКАР» Часть 5 Аскольд Иванович, Профессор, Доктор технических наук, Действительный

Подробнее

«Все материалы» Нелюб

УДК 678 Технологии получения препрегов В.А. Нелюб МГТУ им. Н.Э. Баумана Е-mail:[email protected] Обзор различных технологии изготовления препрегов с использованием полимерных связующих и тканного наполнителя.

Подробнее

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Министерство образования Иркутской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области «Иркутский авиационный техникум» «УТВЕРЖДАЮ» Зам. директора по УР ГБПОУИО

Подробнее

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ (АКП)

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ (АКП) Тема 1. История возникновения, технология производства Зам. зав. лаб. коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, к.т.н.

Подробнее

Углеродные наноматериалы. Ноябрь 2014

Углеродные наноматериалы. Ноябрь 2014 2012 Количество научных статей Что мы узнаем об углеродных «нано»? Слова: термины и определения Научные основы (геометрия, химия, физика) Факты (свойства и применения)

Подробнее

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ (АКП)

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ (АКП) Тема 2. Технические характеристики Зам. зав. лаб. коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, к.т.н. Бучкин Андрей Викторович

Подробнее

«Комментарии» Нелюб

1 УДК 678.01 Конструкция приспособления, предназначенного для изготовления стандартных образцов при испытаниях пластмасс на растяжение Нелюб В.А. МГТУ им. Н.Э. Баумана [email protected] Рассмотрен перечень

Подробнее

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ЖГУТЫ

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ЖГУТЫ НОМЕНКЛАТУРА Наименование SK2ST130-1 SK2ST180-1 SK2ST200-1 SK2ST200-2 SK2ST205-1 SK2ST205-2 Описание для подпрессовок и низкотемпературных процессов. Экономичный вакуумный герметизирующий

Подробнее

РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПЛЁНКИ

РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПЛЁНКИ НОМЕНКЛАТУРА Наименование SK2RF120-1 SK2RF155-1 SK2RF155-2 SK2RF200-1 SK2RF230-1 SK2RF260-1 SK2RF316-1 SK2VR145-1 SK2VR160-1 Доступные перфорации Описание Полиолефиновая низкотемпературная

Подробнее

Прайс-лист ТИЛИТ. AО «Завод ЛИТ» 2019 г.

Прайс-лист ТИЛИТ AО «Завод ЛИТ» 19 г. Трубки и рулоны ТИЛИТ Супер Теплоизоляция для систем отопления и водоснабжения Коэффициент паропроницаемости, мг/(м ч Па), не более 7,1,9 7 2 1/2 3 4 0 70 7 9 114

Подробнее

В космические дали. ГЕККОН_Доклад

ГЕККОН_Доклад Название команды Название доклада Катализаторы В космические дали Д Тема докла да 2 3 4 а Одна из проблем человечества это освоение космоса, так как на Земле могут быть исчерпаны полезные

Подробнее

ООО «АСД-техника» Компетентность выбора

ООО «АСД-техника» «Оборудование дозирования и смешения эпоксидных, полиуретановых связующих в пултрузионных линиях производства гибридных композитов» 1 1. Оборудование (дозирующие-смесительные машины)

Подробнее

(51) МПК 7 B29C53/22, B29C59/00

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19)RU (11)2264918 (13)C1 (51) МПК 7 B29C53/22, B29C59/00 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус:

Подробнее

Актуальность точных измерений для

Актуальность точных измерений для производственных применений нанотехнологий Метрологический центр РОСНАНО В.В. Иванов Страница 1 1 Ключевые группы потребностей компаний в метрологическом обеспечении 1.

Подробнее

Н.Ф. Лукина, Л.А. Дементьева, А.А. Сереженков, Е.В. Котова, О.Г. Сенаторова, В.В. Сидельников, К.Е. Куцевич

Клеевые препреги и композиционные материалы на их основе Н.Ф. Лукина, Л.А. Дементьева, А.А. Сереженков, Е.В. Котова, О.Г. Сенаторова, В.В. Сидельников, К.Е. Куцевич Всероссийский институт авиационных материалов

Подробнее

Конспект урока в 10 классе

Конспект урока в 10 классе Тема урока: Пластмассы их строение, свойства, применение. Термопластичные и термореактивные полимеры Цели. — Продолжить знакомство с высокомолекулярными соединениями на примере

Подробнее

Современные технологии производства полимерных композиционных материалов нового поколения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ВИАМ/2013-Тр-04-08св

УДК 678.8

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

П.Н. Тимошков Д. И. Коган

кандидат технических наук

Апрель 2013

Всероссийский институт авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ) — крупнейшее российское государственное материаловедческое предприятие, на протяжении 80 лет разрабатывающее и производящее материалы, определяющие облик современной авиационно-космической техники. 1700 сотрудников ВИАМ трудятся в более чем тридцати научноисследовательских лабораториях, отделах, производственных цехах и испытательном центре, а также в четырех филиалах института. ВИАМ выполняет заказы на разработку и поставку металлических и неметаллических материалов, покрытий, технологических процессов и оборудования, методов защиты от коррозии, а также средств контроля исходных продуктов, полуфабрикатов и изделий на их основе. Работы ведутся как по государственным программам РФ, так и по заказам ведущих предприятий авиационно-космического комплекса России и мира.

В 1994 г. ВИАМ присвоен статус Государственного научного центра РФ, многократно затем им подтвержденный.

За разработку и создание материалов для авиационно-космической и других видов специальной техники 233 сотрудникам ВИАМ присуждены звания лауреатов различных государственных премий. Изобретения ВИАМ отмечены наградами на выставках и международных салонах в Женеве и Брюсселе. ВИАМ награжден 4 золотыми, 9 серебряными и 3 бронзовыми медалями, получено 15 дипломов.

Возглавляет институт лауреат государственных премий СССР и РФ, академик РАН, профессор Е.Н. Каблов.

Статья подготовлена для опубликования в журнале «Труды ВИАМ», №4, 2013 г.

УДК 678.8

П.Н. Тимошков, Д.И. Коган

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ.

Описаны новые технологии производства полимерных композиционных материалов нового поколения на основе полимерных связующих разработки ФГУП «ВИАМ» и углеродных и стеклянных армирующих наполнителей. Представлено основное производственное и технологическое оборудование и его характеристики. ФГУП «ВИАМ» в настоящее время оснащен современным исследовательским, испытательным и производственным оборудованием, которое позволяет разрабатывать и производить полимерные композиционные материалы по современным технологиям, отвечающие всем требованиям, предъявляемым к современным материалам авиационной техники.

Ключевые слова: полимерные композиционные материалы, препреги,

пропиточное оборудование, автоклав, безавтоклавные методы переработки

P.N. Timoshkov, D.I. Kogan

MODERN TECHNOLOGIES OF NEW GENERATION POLYMER COMPOSITE MATERIALS PROCESSING

Modern technologies of new generation polymer composite materials processing based on polymer resins development of VIAM Federal State Unitary Enterprise and carbon and glass reinforcement fillers is described. The main examples of processing and technological equipment, developed by VIAM Federal State Unitary Enterprise in comparison with foreign analogs, and its characteristics are provided. VIAM Federal State Unitary Enterprise is equipped now with modern research, test and production equipment which allow to develop and produce polymer composite materials by modern technologies, according to all requirements for aviation material of new generation.

Key words: polymer composite materials, prepregs, prepreg machines, autoclave, out-of-autoclave processing methods

К современным материалам авиационной техники предъявляются очень высокие требования. Полимерные композиционные материалы (ПКМ) не являются исключением.

Для выполнения этих требований необходимо применение новых современных технологий производства ПКМ [1,2].

Одна из ключевых технологий — препреговая технология. Для создания современных т.н. «калиброванных» препрегов, имеющих минимальное отклонение по весовому составу (на уровне ±1-3 %), необходимо применение современных

прецизионных пропиточных машин [3,4,5]. Именно такое оборудование установлено в ВИАМе — это две современные пропиточные установки, разработанные по техническому заданию ВИАМ. Эти установки уникальны — они позволяют работать в различных режимах пропитки, обладают высокой производительностью, позволяют работать с ткаными и жгутовыми наполнителями.

Помимо этих опытно промышленных установок ФГУП «ВИАМ» обладает специальной намоточной установкой, которая позволяет получать небольшие количества препрега для оценки свойств наполнителей и проведении научно-исследовательских работ.

Для получения изделий из препрегов ПКМ, обладающих максимальными значениями физико-механических характеристик и минимальной пористостью, традиционно применяют автоклавное формование. ФГУП «ВИАМ» обладает современным участком автоклавного формования, оснащенный современным автоклавом. Помимо этого, участок автоклавного формования оснащен автоматизированным раскройным комплексом и «чистой комнатой», которая позволяет свести к минимуму влияние факторов окружающей среды на качество получаемых образцов ПКМ [5].

В тех случаях, когда применение дорогого автоклавного метода для формования изделий из препрегов ПКМ не целесообразно или не требуется достижение максимальных прочностных характеристик ПКМ, весьма удобно использовать вакуумное формование в термошкафу или печи.

Это не единственный безавтоклавный способ получения изделий из ПКМ.

Прогресс в области создания полимерных связующих сделал возможным появление таких альтернативных методов формования, как вакуумная инфузия, ЯТМ, УЛЯТМ, ЯИ и др [3].

Изготовление ПКМ методом инфузионного формования обладает определенными преимуществами: снижает капитальные и трудозатраты при производстве изделий по сравнению с автоклавным методом, позволяет получать ПКМ с уровнем свойств, достаточным для применения в слабонагруженных конструкциях (пористость на уровне 3% об.), недорогая оснастка, простота сборки пакета для формования [4,6].

Технология получения ПКМ методом УЛЯТМ и ЯТМ формования позволяет получать ПКМ с уровнем свойств, характерных для автоклавного формования (пористость на уровне 1% об.), при этом затраты на изготовление изделий ниже, чем при автоклавном методе.

Технология получения ПКМ методом ЯИ позволяет получать ПКМ с уровнем свойств, достаточным для применения в слабонагруженных конструкциях (пористость на уровне 3% об.) с минимальными затратами [3,4].

Использование плетёных объёмно-армирующих преформ в производстве композиционных материалов позволяет реализовать в ПКМ значительное сопротивление к расслаиванию, высокие усталостные показатели, высокую прочность вблизи отверстий, упрощает процесс соединения в сборных конструкциях, обеспечивает возможность автоматизации производства. Для создания таких изделий ФГУП «ВИАМ» разработано техническое задание и планируется к установке специальное плетильное оборудование

[4].

Разработка новых ПКМ и технологий их переработки требует наличие серьезной научно-технической и исследовательской базы. Для этого в 2012 г. ФГУП «ВИАМ» был создан современный Центр компетенции по разработке, исследованию свойств и квалификации ПКМ. Он является самым современным в России и одним из самых современных в мире, оснащён лучшим исследовательским, технологическим и испытательным оборудованием.

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» ГНЦ РФ

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» Государственный Научный Центр Российской Федерации

Современные технологии производства полимерных композиционных материалов нового поколения

Докладчик: ведущий инженер лаб.25 П.Н. Тимошков

Москва, 2013

Современные технологии изготовления препрегов

Специализированное оборудование для производства расплавных препрегов

Пропиточное оборудование для производства калиброванных препрегов ПКМ по расплавной технологии фирмы «СОАТЕМА», Германия

Обеспечивает выпуск калиброванных препрегов с гарантированными свойствами на основе углеродных, стеклянных, органических жгутов, лент, тканей и связующих расплавного и порошкового типа различной химической природы и вязкости, а также плёночных клеев и связующих.

Лабораторная установка для изготовления калиброванных препрегов на основе

жгутов и лент Ооа1ета ЬБ-11

Технические характеристики:

— Ширина получаемого препрега — до 350 мм

— Производительность до 10 м/мин

— Точность содержания связующего в препреге -±(0,5 — 2) масс %.агр». точность содержания связующего в препреге ±(0,5-2)%

Намоточная установка для получения препрегов фирмы «Microsam»

— Позволяет изготовить препреги для исследований из небольшого количества наполнителя и связующего.

— Возможность работы с тканями и жгутами

— Возможность работы с расплавными и растворными связующими.

Изготовление ПКМ автоклавным методом

Высоконагруженные и особо ответственные конструкции фюзеляжа и двигателя

Автоклав «МадпаЬоэсо», Италия

Размеры: 01,5м х 2,0м Максимальное давление: 1,0 МПа Максимальная температура: 250°С

«Чистая» комната

Класс ИСО 8 (ГОСТ ИСО 14644-1-2000) Class 100 000 (FED STD)

Автоматизированный раскройный комплекс для раскроя препрегов ПКМ фирмы «Zund», Германия

Установка для резки препрегов фирмы «Robust», Германия

Вакуумное формование препрега

Изготовление ПКМ по методу вакуумного формования препрега

Преимущества:

Высокая точность содержания связующего в ПКМ (как следствие — низкий коэффицент вариации свойств материала)

Снижение капитальных и трудозатрат при производстве изделий

Вязкость, Па*с

Технология получения ПКМ методом инфузии

Изготовление ПКМ методом инфузионного

формования

Преимущества:

— Снижение капитальных и трудозатрат при производстве изделий

— Позволяет получать ПКМ с уровнем свойств, достаточным для применения в слабонагруженных конструкциях (пористость на уровне 3% об.)

— Недорогая оснастка, простота сборки пакета для формования

Вак.

мешок

Распр.

слои

Сухой наполнитель

К вак. насосу

Связующее

Технология получения ПКМ методом УАРТМ и РТМ формования

Преимущества:

— Позволяет получать ПКМ с уровнем свойств, характерных для автоклавного формования (пористость на уровне 1% об.)

— Затраты на изготовление изделий ниже, чем при автоклавном методе

Технология получения ПКМ методом РР!

Преимущества:

— Позволяет получать ПКМ с уровнем свойств, достаточным для применения в слабонагруженных конструкциях (пористость на уровне 3% об.)

— Низкие затраты на формование

Использование плетёных объёмно-армирующих преформ в производстве композиционных материалов

— значительное сопротивление к

расслаиванию;

— высокие усталостные показатели;

— высокая прочность вблизи

отверстий;

— упрощение проблем соединений в сборных конструкциях;

— обеспечение возможности автоматизации производства.

Центр компетенции по разработке, исследованию свойств и квалификации ПКМ

> Создан в 2012 г. Проведение квалификационных испытаний в

соответствии с мировыми стандартами (АБТМ, А!ТМ, ЕМ, ВМБ и др.)

Механические испытания ПКМ

> Растяжение

> Растяжение с открытым и заполненным отверстием

> Сжатие после удара

> Межслойный сдвиг

> Сдвиг в плоскости листа

> Смятие

> Вязкость разрушения

> Удар

> Сжатие

> Сжатие с открытым и заполненным отверстием

> Изгиб

Центр компетенции по разработке, исследованию свойств и квалификации ПКМ

Термо-аналитические исследования

ЛИТЕРАТУРА

1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года /В сб.: Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-технич. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии»). М.: ВИАМ. 2012. С. 7-17.

2. Гращенков Д.В., Чурсова Л.В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов /В сб.: Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-технич. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии») М.: ВИАМ. 2012. С. 231-242.

3. Alan Baker, Stuart Dutton, Donald Kelly «Composite Materials for Aircraft Structures», 2004 г.

4. Ресурсы Интернета

5. Душин М.И., Хрульков А.В., Раскутин А.Е.. К вопросу удаления излишков связующего при автоклавном формовании изделий из полимерных композиционных материалов // Труды ВИАМ. Электронный журнал. 2013. № 1

6. Раскутин А.Е., Гончаров В.А.. Компьютерное моделирование технологического процесса изготовления ПКМ методом вакуумной инфузии / В сб. Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-технич. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии»). М.: ВИАМ. 2012. С. 286-291.

средний балл аттестата на бюджет и платное, стоимость обучения, количество мест

Технология производства изделий из полимерных композитов СПО в 26КАДР: средние баллы аттестата на платное и бюджет, в каких ссузах учат, стоимость обучения — Колледж Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга № 26

Сводная информация

2020

Средний балл аттестата: от 4.28

Мест: 25


Все варианты

Сводная информация

2020

Средний балл аттестата: от

Мест: 0

Стоимость (в год): от ⃏


Все варианты

Параметры программы в 26КАДР

Уровень:  Подготовка специалистов;

Общежитие:  нет

По учредителю:  государственный

Квалификация:  Техник-технолог;

Где учат

О программе

Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности по созданию технологической оснастки для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в системе автоматизированного проектирования, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением.

Дисциплины, изучаемые в рамках программы:

  • Основы автоматизации технологических процессов
  • Физика-химия и механика полимерных композитов
  • Материаловедение и основы технологии композитов
  • Инженерная и компьютерная графика
  • Электротехника и электроника
  • Метрология, стандартизация и сертификация
  • Органическая химия
  • Общая и аналитическая химия
  • Техническая механика
  • Проектирование изделий из полимерных композитов различного функционального назначения
  • Оборудование и инструменты для обработки изделий из полимерных композитов
  • Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ
  • Контроль качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции
  • Основы экономики
  • Охрана труда
  • Основы предпринимательства и бизнес-планирования
  • Безопасность жизнедеятельности

Технология формования композитов — ТОЗ-Пластик

Формообразование изделий из ПКМ.

Технологии:

Контактное формование


    Контактное формование – это технология производства композитного материла, подходящая преимущественно для изготовления единичных экземпляров и малых партий. Суть метода изготовления состоит из послойной укладки и пропитки сухих, армирующих материалов до формирования изделия заданной толщины. Формовка осуществляется вручную, с использованием валиков, либо с помощью специальных прикаточных установок.

Вакуумная инфузия


    Вакуумная инфузия — технология производства композитного материла, при которой с применением вакуумной пленки (мешка) создается разряжение в рабочей полости формы и за счет разницы в давлении происходит всасывание смолы и пропитка армирующих материалов. При таком технологическом процессе возможно как производство штучных деталей, так и изготовление небольших партий.

    Основными преимуществами вакуумной инфузии являются:

    • получение композита с высоким содержанием армирующего материала;
    • низкая пористость;
    • возможность изготовления больших деталей целиком без разделения на составные части.

    Формирование Препрегов

        Формование препрегов – технология производства композитных материалов, в которой используются пропитанные заранее материалы, состоящие из смолы и армирующего материала. В процессе производства изделие перерабатывают прессованием или вакуумным формованием.

        Основными преимуществами формования препрегов являются:

        • высокая плотность волокон может быть легко достигнута без образования при этом большого количества пустот;
        • высокие механические свойства изделий.

ООО «ТОЗ-Пластик» предлагает полный цикл производства изделий из полимерных композитных материалов на основе технических требований заказчика: разработка конструкции изделия (3D-модель) – выбор и отработка технологии изготовления – изготовление оснастки – производство опытной партии и серийное изготовление изделий.


Наука и технология композиционных материалов

Послушать эту тему

В таком развитом обществе, как наше, мы все зависим от композитных материалов в некоторых аспектах нашей жизни. Стекловолокно был разработан в конце 1940-х годов и стал первым современным композитом. Он по-прежнему остается самым распространенным, составляя около 65 процентов всех производимых сегодня композитов. Он используется для изготовления корпусов лодок, досок для серфинга, спортивных товаров, облицовки бассейнов, строительных панелей и кузовов автомобилей.Вы вполне можете использовать что-то из стекловолокна, не подозревая об этом.

Лодки, доски для серфинга, автомобили и многое другое: стекловолокно и другие композитные материалы окружают нас. Источник изображения: sobri/Flickr.

Что делает материал композитным

Композитные материалы образуются путем объединения двух или более материалов, обладающих совершенно разными свойствами. Различные материалы работают вместе, чтобы придать композиту уникальные свойства, но внутри композита вы можете легко отличить разные материалы — они не растворяются и не смешиваются друг с другом.

Композиты существуют в природе. Кусок дерева представляет собой композит, состоящий из длинных волокон целлюлозы (очень сложной формы крахмала), скрепленных гораздо более слабым веществом, называемым лигнином. Целлюлоза также содержится в хлопке и льне, но именно связывающая способность лигнина делает кусок древесины намного прочнее пучка хлопковых волокон.

Это не новая идея

Человечество использует композитные материалы тысячи лет. Возьмем, к примеру, глиняные кирпичи.Если вы попытаетесь согнуть лепешку из засохшей грязи, она легко сломается, но будет прочной, если вы попытаетесь раздавить или сжать ее. С другой стороны, кусок соломы обладает большой силой, когда вы пытаетесь его растянуть, но почти не имеет силы, когда вы его смываете. Когда вы смешиваете глину и солому в блоке, свойства двух материалов также объединяются, и вы получаете кирпич, который устойчив как к сжатию, так и к разрыву или изгибу. Говоря более технически, у него есть как хорошие прочность на сжатие и хорошо предел прочности .

Мужчина восстанавливает древнюю цитадель из сырцового кирпича в Иране после ее повреждения в результате землетрясения. Глиняные кирпичи — это те же материалы, которые использовались для его строительства около 2500 лет назад. Источник изображения: OXLAEY.com/Flickr.

Еще одним известным композитом является бетон. Здесь заполнитель (мелкие камни или гравий) связан цементом. Бетон обладает хорошей прочностью при сжатии, и его можно сделать более прочным при растяжении, добавив в композит металлические стержни, проволоку, сетку или тросы (таким образом создавая железобетон).

Композиты были изготовлены из формы углерода, называемой графеном, в сочетании с металлической медью, в результате чего получается материал, в 500 раз прочнее, чем медь сама по себе. Точно так же композит графена и никеля имеет прочность, превышающую прочность никеля более чем в 180 раз.

Что касается стекловолокна, то оно изготовлено из пластик армированный нитями или стеклянными волокнами. Эти нити можно либо связать вместе и сплести в мат, либо иногда нарезать на короткие отрезки, которые произвольно ориентированы в пластиковой матрице.

Больше, чем сила

В настоящее время многие композиты производятся не только для повышения прочности или других механических свойств, но и для других целей. Многие композиты предназначены для того, чтобы быть хорошими проводниками или изоляторами тепла или обладать определенными магнитными свойствами; свойства, которые являются очень специфическими и специализированными, но также очень важными и полезными. Эти композиты используются в огромном количестве электрических устройств, включая транзисторы, солнечные элементы, датчики, детекторы, диоды и лазеры, а также для изготовления антикоррозионных и антистатических покрытий поверхностей.

Композиты, изготовленные из оксидов металлов, также могут обладать особыми электрическими свойствами и используются для производства кремниевых чипов, которые могут быть меньше по размеру и более плотно упакованы в компьютер. Это увеличивает объем памяти и скорость компьютера. Оксидные композиты также используются для создания высокотемпературных сверхпроводящих свойств, которые теперь используются в электрических кабелях.

Изготовление композита

Большинство композитов состоят всего из двух материалов.Один материал (матрица или связующее) окружает и связывает вместе группу волокон или фрагментов гораздо более прочного материала (армирования). В случае сырцовых кирпичей две роли выполняют глина и солома; в бетоне цементом и заполнителем; в куске дерева, целлюлозой и лигнином. В стекловолокне армирование обеспечивается тонкими нитями или волокнами стекла, часто вплетенными в своего рода ткань, а матрица представляет собой пластик.

Примеры различных форм армирования стекла, используемых при создании стеклопластика.Источник изображения: Cjp24/Викисклад.

Стеклянные нити в стекловолокне очень прочны при растяжении, но они также хрупкие и ломаются при резком изгибе. Матрица не только удерживает волокна вместе, но и защищает их от повреждений, разделяя любые стресс среди них. Матрица достаточно мягкая, чтобы ее можно было формировать с помощью инструментов, и ее можно смягчить подходящими растворителями, чтобы можно было произвести ремонт. Любая деформация листа стеклопластика обязательно растягивает часть стеклянных волокон, а они способны этому противостоять, поэтому даже тонкий лист очень прочен.Он также довольно легкий, что является преимуществом во многих приложениях.

За последние десятилетия было разработано много новых композитов, некоторые из которых обладают очень ценными свойствами. Тщательно выбирая армирование, матрицу и производственный процесс, который объединяет их, инженеры могут адаптировать свойства в соответствии с конкретными требованиями. Они могут, например, сделать композитный лист очень прочным в одном направлении, выровняв таким образом волокна, но более слабым в другом направлении, где прочность не так важна.Они также могут выбрать такие свойства, как устойчивость к теплу, химическим веществам и атмосферным воздействиям, выбрав соответствующий матричный материал.

Выбор материалов для матрицы

В качестве матрицы во многих современных композитах используются термореактивные или термопластичные пластмассы (также называемые смолами). (Использование пластика в матрице объясняет название «армированный пластик», обычно данное композитам). Пластмассы полимеры которые скрепляют арматуру и помогают определить физические свойства конечного продукта.

Термореактивные пластмассы жидкие при приготовлении, но затвердевают и становятся жесткими (т.е. отверждаются) при нагревании. Процесс схватывания необратим, поэтому эти материалы не становятся мягкими при высоких температурах. Эти пластмассы также устойчивы к износу и воздействию химических веществ, что делает их очень прочными даже в экстремальных условиях.

Термопластические пластмассы, как следует из названия, являются твердыми при низких температурах, но размягчаются при нагревании. Хотя они используются реже, чем термореактивные пластмассы, у них есть некоторые преимущества, такие как более высокая вязкость разрушения, длительный срок хранения сырья, способность к переработке и более чистое и безопасное рабочее место, поскольку для процесса отверждения не требуются органические растворители.

Керамика, углерод и металлы используются в качестве матрицы для некоторых узкоспециализированных целей. Например, керамика используется, когда материал будет подвергаться воздействию высоких температур (например, теплообменники), а углерод используется для продуктов, подверженных трению и износу (например, подшипники и шестерни).

Электронно-микроскопическое изображение в искусственном цвете композита с магниевой матрицей, армированного карбидом титана-алюминия. Источник изображения: микроскопия ZEISS / Flickr.

Выбор материалов для армирования

Хотя стекловолокно является наиболее распространенным армирующим материалом, во многих передовых композитах теперь используются тонкие волокна из чистого углерода.Можно использовать два основных типа углерода — графит и углеродные нанотрубки. Оба они представляют собой чистый углерод, но атомы углерода расположены в разных кристаллических конфигурациях. Графит — очень мягкое вещество (используется в «графитовых» карандашах) и состоит из листов атомов углерода, расположенных в виде шестиугольников. Связи, скрепляющие шестиугольники вместе, очень прочные, но связи, скрепляющие листы шестиугольников, довольно слабые, что и делает графит мягким. Углеродные нанотрубки изготавливаются путем скручивания одного листа графита (известного как графен) в трубку.Получается чрезвычайно прочная конструкция. Также возможно иметь трубки, состоящие из нескольких цилиндров — трубки внутри трубок.

Композиты из углеродного волокна легче и намного прочнее стекловолокна, но и дороже. Из этих двух графитовые волокна дешевле и проще в производстве, чем углеродные нанотрубки. Они используются в конструкциях самолетов и высокоэффективном спортивном оборудовании, таком как клюшки для гольфа, теннисные ракетки и гребные лодки, и все чаще используются вместо металлов для ремонта или замены поврежденных костей.

Нити из бора еще прочнее (и дороже), чем углеродные волокна. Нанотрубки из нитрида бора имеют дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они намного более устойчивы к теплу, чем углеродные волокна. Они также обладают пьезоэлектрическими свойствами, что означает, что они могут генерировать электричество при воздействии на них физического давления, такого как скручивание или растяжение.

Полимеры

также могут использоваться в качестве армирующего материала в композитах. Например, кевлар, изначально разработанный для замены стали в радиальных шинах, но наиболее известный своим использованием в пуленепробиваемых жилетах и ​​шлемах, представляет собой полимерное волокно, обладающее чрезвычайной прочностью и повышающее ударную вязкость композита.Применяется в качестве армирования в композитных изделиях, требующих легкой и надежной конструкции (например, конструкционные детали корпуса самолета). Еще более прочным, чем кевлар, является вещество, изготовленное из комбинации графена и углеродных нанотрубок.

Выбор производственного процесса

Для изготовления объекта из композитного материала обычно используется какая-либо форма. Армирующий материал сначала помещается в форму, а затем напыляется или закачивается полужидкий матричный материал для формирования объекта.Можно приложить давление, чтобы вытеснить любые пузырьки воздуха, а затем форму нагреть, чтобы матрица затвердела.

Процесс формования часто выполняется вручную, но автоматическая обработка на машинах становится все более распространенной. Один из этих методов называется пултрузия (термин, образованный от слов «тянуть» и «экструзия»). Этот процесс идеально подходит для изготовления прямых изделий с постоянным поперечным сечением, таких как мостовые балки.

Во многих тонких конструкциях сложной формы, таких как изогнутые панели, композитная структура создается путем наложения листов тканого волокнистого армирования, пропитанных пластиковым матричным материалом, на базовую форму соответствующей формы.Когда панель изготовлена ​​до необходимой толщины, матричный материал отверждается.

Сэндвич-композиты

Многие новые типы композитов производятся не методом матрицы и армирования, а путем укладки нескольких слоев материала. Структура многих композитов (например, используемых в панелях крыльев и корпусов самолетов) состоит из сот из пластика, зажатых между двумя обшивками из композитного материала, армированного углеродным волокном.

Сэндвич-структура из сотового композита от НАСА.Источник изображения: НАСА/Викисклад.

Эти сэндвич-композиты сочетают в себе высокую прочность и особенно жесткость на изгиб с малым весом. Другие методы включают простое наложение нескольких чередующихся слоев различных веществ (например, графена и металла) для получения композита.

Зачем использовать композиты?

Самым большим преимуществом композитных материалов является прочность и жесткость в сочетании с легкостью.Выбирая подходящую комбинацию армирующего и матричного материала, производители могут добиться свойств, точно соответствующих требованиям к конкретной конструкции для конкретной цели.

  • Композиты в Австралии

    Австралия, как и все развитые страны, проявляет большой интерес к композитным материалам, которые многие считают «материалами будущего». Основная задача состоит в том, чтобы снизить затраты, чтобы композиты можно было использовать в продуктах и ​​приложениях, которые в настоящее время не оправдывают затрат.В то же время исследователи хотят улучшить характеристики композитов, например, сделать их более устойчивыми к ударам.

    Один из новых методов включает «текстильные композиты». Вместо того, чтобы укладывать армирующие волокна по отдельности, что медленно и дорого, их можно связать или сплести вместе, чтобы сделать своего рода ткань. Это может быть даже трехмерным, а не плоским. Пространства между текстильными волокнами и вокруг них затем заполняются матричным материалом (например, смолой) для изготовления изделия.

    Этот процесс может быть легко выполнен с помощью машин, а не вручную, что делает его более быстрым и дешевым. Соединение всех волокон вместе также означает, что композит с меньшей вероятностью будет поврежден при ударе.

    По мере снижения затрат другие варианты использования композитов начинают казаться привлекательными. При изготовлении корпусов и надстроек лодок из композитов используется их устойчивость к коррозии. У минных охотников ВМС Австралии композитный корпус, поскольку магнитный эффект стального корпуса будет мешать обнаружению мин.

    Также в разработке находятся вагоны для поездов, трамваев и других транспортных средств, изготовленных из композитных материалов, а не из стали или алюминия. Здесь привлекательность заключается в легкости композитов, поскольку в этом случае транспортные средства потребляют меньше энергии. По той же причине мы будем видеть все больше и больше композитов в автомобилях в будущем.

Ярким примером является современная авиация, как военная, так и гражданская. Без композитов было бы гораздо менее эффективно. Фактически, потребность этой отрасли в легких и прочных материалах была главной движущей силой разработки композитов.В настоящее время часто можно встретить секции крыла и хвостового оперения, пропеллеры и лопасти несущего винта, изготовленные из передовых композитов, а также большую часть внутренней конструкции и фурнитуры. Планеры некоторых небольших самолетов полностью сделаны из композитных материалов, как и крылья, хвостовое оперение и панели корпуса больших коммерческих самолетов.

Размышляя о самолетах, стоит помнить, что композиты менее склонны к полному разрушению под нагрузкой, чем металлы (например, алюминий). Небольшая трещина в куске металла может очень быстро распространиться с очень серьезными последствиями (особенно в случае с самолетом).Волокна в композите блокируют расширение любой небольшой трещины и распределяют напряжение вокруг.

Подходящие композиты также хорошо противостоят нагреву и коррозии. Это делает их идеальными для использования в продуктах, которые подвергаются воздействию экстремальных условий, таких как лодки, оборудование для обработки химикатов и космические корабли. В целом композитные материалы очень прочны.

Еще одно преимущество композитных материалов заключается в том, что они обеспечивают гибкость конструкции. Композитным материалам можно придавать сложные формы, что очень удобно при производстве чего-то вроде доски для серфинга или корпуса лодки.

Кроме того, большая работа в настоящее время направлена ​​на разработку композитных материалов, изготовленных из отходов, таких как сельскохозяйственные отходы, строительные материалы или пластиковые контейнеры для напитков.

Обратной стороной композитов обычно является их стоимость. Хотя производственные процессы часто более эффективны при использовании композитов, сырье стоит дорого. Композиты никогда полностью не заменят такие традиционные материалы, как сталь, но во многих случаях это именно то, что нам нужно.И, несомненно, по мере развития технологии будут найдены новые применения. Мы еще не видели всего, на что способны композиты.

Современная авиация стала основной движущей силой развития композитов. Источник изображения: Пол Нелхамс / Flickr.

(PDF) Технология производства полимерных композиционных материалов аддитивными методами

ICMTMTE 2020

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 971 (2020) 022006

IOP Publishing

doi:10.1088/1757-899X/971/2/022006

2

1.2. Обзор материалов

Для изготовления изделий могут использоваться ПКМ, как дисперсно-наполненные [11], так и наполненные короткими или непрерывными волокнами

[12, 13]. ПКМ

не только отражают свойства матрицы и наполнителя, но и обладают совершенно новыми

характеристиками, зачастую не присущими отдельным компонентам.

Матрицы ПКМ, как следует из названия, представляют собой полимеры. Изобретение полимеров с новыми наборами

свойств привело к расширению возможностей их использования, что привело к быстрому увеличению объемов производства

из полимерных материалов.Однако основной проблемой, связанной с использованием полимерных материалов

, остается их утилизация, которая включает в себя комплекс сложных и дорогостоящих процессов.

Более широкое использование биоразлагаемых пластиков может решить эту проблему.

Согласно стандарту Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), биоразлагаемые пластмассы

— это пластмассы, разлагающиеся в результате действия природных микроорганизмов, таких как бактерии,

грибки. Основным преимуществом биоразлагаемых полимеров является их способность быстро разлагаться по сравнению с

полимерами, полученными из нефтехимического сырья.

Несмотря на большое разнообразие производимых биополимеров, особое место в этом секторе занимает полилактид

(PLA), материал на основе молочной кислоты. Поликапролактон (ПКЛ) также достаточно широко распространен. Из-за низкой температуры плавления

(около 60 °С) ПКЛ используется только в медицине (создание саморастворяющихся имплантатов), а

— при прототипировании. Полилактид широко используется в промышленности.

Изделия из полилактида конкурируют по физико-механическим свойствам с аналогичными изделиями

из АБС-пластика, одного из самых популярных материалов как в сфере 3D-печати, так и в полимерной

промышленности в целом.

В настоящее время ПКМ нашли применение практически во всех отраслях промышленности. ПКМ находят широкое применение в производстве деталей машин и механизмов

, элементов различных конструкций, электроизоляционных материалов [14,

15].

По механическим характеристикам (на единицу массы) полимерные композиты, армированные волокном (ФАПК)

могут значительно превосходить традиционные конструкционные материалы, что позволяет во много раз уменьшить объемно-массовые

параметры изделия.

Формы и типы армирующих волокон также разнообразны. В настоящее время для армирования композиционных материалов

широко применяют наполнители из органических,

арамидных, базальтовых волокон, а также углеродных волокон, стекловолокна и др. Входят в состав композита в виде коротких волокон, лент, нитей, жгутов, тканей,

нетканых материалов и других волокнистых структур

Свойства FRPC существенно зависят от схемы армирования, а также от характеристик

взаимодействия компонентов на границе раздела.Для достижения требуемых характеристик

между волокнами и матрицей должно сохраняться определенное соотношение свойств, высокая адгезия

между ними и смачиваемость наполнителя матрицей [16, 17].

В последнее время все больше внимания уделяется армированию пластмасс натуральными волокнами. [18].

Интерес к натуральным волокнам связан с экономическими факторами, так как они являются возобновляемым ресурсом, а

их стоимость невысока по сравнению со всеми другими волокнами.По этой причине натуральные волокна перспективны для использования в производстве ПКМ

в качестве армирующих наполнителей, предназначенных для изготовления самых разнообразных изделий

, не подвергающихся воздействию влажной среды. ПКМ с этим типом волокон имеет еще одно важное преимущество —

возможность переработки и повторного использования. Благодаря пористой структуре растительные волокна

хорошо пропитываются полимерной матрицей, что обеспечивает высокую прочность на границе полимер-волокно.

Свойства наиболее распространенных в промышленности волокон представлены в таблице 1 [19]. Существует

превосходство свойств стекловолокна и особенно углеродного волокна над натуральными волокнами, однако если

сравнить плотность материалов, и соответственно массу изделия или удельную прочность, то

разница не выглядит столь значительным.

Технология производства композиционных материалов. Принципы модификации технологии полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена

Материалы 2017,10, 377 18 из 20

Хосе, Дж.П.; Томас, С .; Курувилла, Дж.; Малхотра, Южная Каролина; Года, К.; Шрикала, М.С. Достижения в области полимерных композитов:

Макро- и микрокомпозиты — современное состояние, новые вызовы и возможности. в полимерных композитах;

Wiley: Вайнхайм, Германия, 2012 г.; Том 1, стр. 3–16.

2.

Асади А.; Миллер, М.; Мун, Р.Дж.; Kalaitzidou, K. Улучшение межфазных и механических свойств короткого стекловолокна/эпоксидных композитов

путем покрытия стекловолокна нанокристаллами целлюлозы.Экспресс Полим.

Букв. 2016, 10, 587–597. [CrossRef]

3.

Вейл, Дж. Р.; Крик, BA; Марчман, К.Р.; Sawyer, WG Композиты, армированные волокном из политетрафторэтилена (ПТФЭ)

из полиэфирэфиркетона (PEEK). Одежда 2011, 270, 737–741. [CrossRef]

4.

Вас Л.М.; Пёлёскей, К.; Фелхос, Д.; Деак, Т .; Чигани, Т. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния головок волокон

на механические свойства несплошных композитов, армированных базальтовым волокном.Экспресс Полим.

Букв. 2007, 1, 109–121. [CrossRef]

5.

Bijwe, J.; Шарма, М. Нано- и микро-ПТФЭ для поверхностной смазки полиэфирсульфоновых композитов, армированных углеродной тканью

. В трибологии нанокомпозитов (формование материалов, обработка и трибология);

Springer: Берлин/Гейдельберг, Германия, 2013 г.; Том 2, стр. 19–39.

6.

Парк, Дж.; Шин, К.С. Новый метод изготовления композита полимер/легкоплавкий металлический сплав/легкое металлическое волокно

.Экспресс Полим. лат. 2016, 10, 526–536. [CrossRef]

7.

Smith, D.W.; Яконо, С.Т.; Айер, С.С. Справочник по науке и технологии фторполимеров; Smith, D.W., Iacono, ST,

Iyer, S.S., Eds.; Wiley: Hoboken, NJ, USA, 2014.

8. Дробни, Дж.Г. Технология фторполимеров, 2-е изд.; CRC Press: Бока-Ратон, Флорида, США, 2009 г.; п. 98.

9.

Джин Ф.-Л.; Парк, С.-Дж. Получение и характеристика термореактивных композитов, армированных углеродным волокном:

Обзор.Карбон Летт. Корейская компания Carbon Soc. 2015, 16, 67–77. [CrossRef]

10.

Венкатешварлу Г.; Шарада, Р.; Бхагвант, Р.М. Композиты на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Дж. Хим.

Фарм. Рез. 2014, 6, 508–517.

11.

Масуэлли, М.А. Внедрение армированных волокном полимеров. Полимеры и композиты: концепции, свойства

и процессы. В полимерах, армированных волокном — технология, применяемая для ремонта бетона; Масуэлли, М., изд.;

INTECH Open Access Издатель: Риека, Хорватия, 2013 г.; стр.3–40.

12.

Хедкар, Дж.; Негулеску, И.; Мелетис, Э. Износостойкость композитов ПТФЭ при скольжении. Износ

2002

,252, 361–369.

[CrossRef]

13. Бисвас, С.К.; Виджаян, К. Трение и износ ПТФЭ — обзор. Одежда 1992, 158, 193–211. [CrossRef]

14.

ISO 13000-1:2005 Пластмассы — полуфабрикаты из политетрафторэтилена (ПТФЭ) — часть 1: требования и обозначение

; ISO: Женева, Швейцария, 2005 г.

15.

ISO 12086-1:2006 Пластмассы — фторполимерные дисперсии и материалы для литья и экструзии — Часть 1: Обозначение

Система и основа для спецификаций; ISO: Geneva, Switzerland, 2006.

16.

Будник А.Ф. Способ получения углеродного наполнителя композита PTFE-Matrix. Патент 40960; Украина,

МПК S08L27/00, 27 апреля 2009 г.

17.

Бростоу, В.; Лобланд, H.E.H. Материалы: введение и приложения; John Wiley & Sons: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк,

США, 2017 г.

18.

Бростоу, В.; Лобланд, H.E.H. Обзор соотношения химических компонентов в полимерных материалах с

хрупкостью и связанными с ней свойствами. хим. хим. Технол. 2016, 10, 595. [CrossRef]

19.

ISO 527-1:2012 Пластмассы. Определение свойств при растяжении. Часть 1. Общие принципы; ISO: Geneva,

Switzerland, 2012.

20. ASTM D638-14 Стандартный метод испытаний свойств пластмасс на растяжение; ISO: Женева, Швейцария, 2014 г.

21.

ASTM D695-15 Стандартный метод испытаний свойств жесткого пластика на сжатие; ISO: Женева, Швейцария, 2015 г.

22.

ASTM D1505-10 Стандартный метод определения плотности пластмасс методом градиента плотности; ISO: Женева,

Швейцария, 2010.

23.

Бузник В.М.; Вопилов, Ю.Е.; Иванов, В.К.; Сигачев, А.С.; Поляков В.С.; Смирнов, М.А.; Кулагина, Т.П.;

Сорокин Ю.В.; Тарасов, В.П.; Харитонова, Е.П.; и другие. Структура порошков политетрафторэтилена, полученных

фотохимической полимеризацией газообразного мономера. неорг. Матер. заявл. Рез.

2013

,4, 131–137. [CrossRef]

24.

Будник А.Ф. Физико-химические аспекты механоактивации композита политетрафторэтилена при получении и переработке

. Восток. Евро. Дж. Энтерп. Технол. 2014, 2, 9–15.

Инженерные пластиковые композиты | Университет Огайо

Кусок угля (вверху), порошкообразный уголь с пластиковыми гранулами (в центре справа) и смешанные образцы CPC (внизу)

Рынок инженерных пластиковых композитов (EPC) является значительным, его глобальная стоимость составляет 4 доллара США.05 миллиардов в 2015 году. Крупнейшими сегментами рынка EPC являются строительство (65%), автомобилестроение (18%) и электротехника (8%), а остальные — различные приложения. Ожидается колоссальный рост мирового производства EPC — маркетинговые исследования предсказывают совокупный годовой темп роста (CAGR) на уровне 12,3%, достигнув 8,76 млрд долларов в 2023 году (6 млн тонн в год нового производственного спроса на EPC).

Иллюстрация процесса компаундирования CPC и подготовки образцов для анализа свойств

Поскольку строительные материалы на основе EPC обычно изготавливаются с использованием древесины в качестве наполнителя, они представляют собой проблемы обработанных под давлением пиломатериалов, включая водопоглощение, возможность вторичной переработки и особенно стоимость.ISEE разрабатывает инженерные композитные материалы с использованием природных источников углерода, таких как уголь, в результате чего получаются более дешевые продукты с такими же или лучшими эксплуатационными характеристиками. Данные о производительности на сегодняшний день показывают, что композиты из природного углеродного пластика (CPC) штата Огайо обладают большей прочностью на изгиб и более низкой скоростью горения по сравнению с коммерческими композитными настилами, в то время как недавний анализ жизненного цикла от колыбели до ворот показывает, что CPC — по сравнению с коммерческими композитами — выделяют 30% меньше выбросов парниковых газов и требуют на 60% меньше энергии для производства.В настоящее время ISEE работает с промышленностью над масштабированием этих материалов с использованием коммерческого производственного оборудования и оценкой дополнительных приложений.

Преимущества

  • Более низкая стоимость за счет сочетания более дешевого наполнителя и меньшего расхода полимера на единицу композита
  • Повышение долговечности композита за счет устойчивости к водопоглощению и биологическому воздействию.
  • Более безопасный материал благодаря повышенной огнестойкости композита
  • Улучшенные механические свойства композита, включая прочность на изгиб и растяжение.

Литература

  • Аль-Маджали, Ю.А., Чируме, К.Т., Маркум. EP, Дарамола, Д.А., Каппагантула, К.С., Трембли, Дж.П. (2019). Термопластичные композиты на основе угольного наполнителя в качестве строительных материалов: новое устойчивое конечное применение ACS Устойчивая химия и инженерия ; 7 : p16870.
  • Филлипс, Л., Каппагантула, К., Трембли, Дж. П. (2017). Механические характеристики термопластичных композитов с использованием битуминозного угля в качестве наполнителя: исследование потенциально устойчивого конечного применения угля Аппалачей Полимерные композиты ; 40 : стр.591.

Уровень технологической готовности

  • Углепластиковые композиты: TRL 4

Действующие следователи

  • Джейсон Трембли, главный исследователь
  • Дамилола Дарамола, научный сотрудник
  • Яхья Аль Маджали, аспирант
  • Клайв Чируме, аспирант
  • Сэмюэл Форши, студент бакалавриата
  • Кортни Фуларз, студентка бакалавриата
  • Кристиан Браун, студент бакалавриата
  • Каллум Парнелл, студент бакалавриата
  • Хейден Медич, студент бакалавриата

Спонсор

  • Офис разработки угля штата Огайо
  • Министерство энергетики США – Национальная лаборатория энергетических технологий

Полимерные и композитные материалы | GE Research

Композиты

Композиты — это материалы, изготовленные из двух или более составляющих материалов, которые усиливают свойства каждого из составляющих.Наиболее распространенным классом композитов являются конструкционные композиты, армированные волокном. GE Research имеет большой опыт в разработке, определении характеристик и расширении масштабов производства как армированных волокном композитов с керамической матрицей (CMC), так и композитов с полимерной матрицей (PMC). В CMC используются керамические волокна со специальным интерфейсным покрытием внутри керамической матрицы. Эта комбинация материалов обеспечивает такие же температурные характеристики, как у керамики (1500–3000 °F), с металлической долговечностью и значительной экономией веса по сравнению с металлами.В PMC используются стеклянные, полимерные или углеродные волокна внутри полимерной матрицы, которая сочетает в себе прочность и жесткость волокон со способностью матрицы передавать нагрузку. В GE Research есть команды, занимающиеся обработкой композитов, моделированием процессов, механическими испытаниями и испытаниями на воздействие окружающей среды, моделированием свойств микроструктуры и долговечностью композитов. Опыт GE Research включает производство и понимание каждого компонента композита, включая армирующие волокна, волокнистые покрытия, матрицы и покрытия, защищающие от воздействия окружающей среды (EBC).Способность понимать и разрабатывать эти композиты и их компоненты дает явное преимущество в коммерциализации и монетизации этих технологий. Например, компания GE Research разработала систему CMC с пропиткой из расплава и ее EBC, которые GE Aviation внедрила в коммерческую эксплуатацию и использует в коммерческих реактивных двигателях CFM Leap и GE9X. GE продолжает внедрять инновации в этой области, разрабатывая новые композитные системы для военных и коммерческих приложений.

Полимерные материалы

Опыт GE Research в области полимеров основан на богатом наследии разработки материалов для всех наших подразделений GE, включая авиацию, здравоохранение, энергетику и BHGE, а также наших бывших подразделений GE Plastics, Silicones и Advanced Materials.Основные компетенции включают разработку и производство передовых материалов, оценку структуры, свойств и характеристик, разработку мономеров и процессов полимеризации, определение характеристик, тестирование физических свойств, а также переработку и масштабирование полимеров. Некоторые недавние области исследований, в которых полимерные материалы были ключевыми системными средствами, включают:

  • Инновационные продукты биофармацевтической обработки :  1) малозагрязняющая, мгновенно смачиваемая мембрана из полых волокон для очистки биологических препаратов.Оборудование и системы фильтрации основаны на новом гидрофильном полимерном материале, который позволяет повысить производительность сложных биологических кормов. 2) одноразовые пакеты для биотехнологической обработки на основе инженерных многослойных пластиковых пленок (Fortem™)
  • Стабилизация биообразцов : матрицы на основе лигноцеллюлозы, пропитанные уникальными химическими веществами для обеспечения сухого хранения ДНК, РНК и белков в условиях окружающей среды
  • Клапаны : усовершенствованные противовыбросовые превенторы и уплотнения штока для нефтегазовой отрасли
  • Термопласты и термореактивные материалы :  1) обеспечивающие модульные ветряные лопасти для производства возобновляемой энергии 2) ледофобные термореактивные материалы для винтов и лопастей
Разработка, тестирование и системная инженерия полимерных материалов для биофармацевтической обработки.

 

Сырье для древесно-полимерных композитов.

Сырье для древесно-полимерных композитов. | Поиск по дереву Перейти к основному содержанию

.gov означает, что это официально.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

Сайт защищен.
https:// гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту и что любая предоставленная вами информация шифруется и передается безопасно.

Тип публикации:

Разное Публикация

Первичная(ые) станция(и):

Лаборатория лесных товаров

Источник:

Композиты древесно-полимерные.Кембридж, Великобритания: Woodhead Publication, Ltd.; Бока-Ратон: CRC Press, 2008: с. 1.1–1.22: ISBN: 9781845692728: 1845692721.

Описание

Чтобы правильно понять древесно-пластиковые композиты (ДПК), мы должны сначала понять две основные составляющие. Хотя оба основаны на полимерах, они сильно различаются по происхождению, структуре и характеристикам. Полимеры представляют собой материалы с высокой молекулярной массой, характеристики которых во многом определяются их молекулярной структурой.В ДПК полимерная матрица образует непрерывную фазу, окружающую древесный компонент. Эти матричные полимеры, как правило, представляют собой недорогие товарные полимеры, которые легко текут при нагревании, что обеспечивает значительную гибкость обработки, когда с ними сочетается древесина. Эти полимеры склонны к усадке и набуханию при температуре, но поглощают мало влаги и могут быть эффективными барьерами для проникновения влаги в хорошо спроектированный композит. Древесина сама по себе содержит полимеры, такие как лигнин, целлюлоза и различные гемицеллюлозы, но имеет свойства, сильно отличающиеся от свойств синтетических полимеров, с которыми ее чаще всего комбинируют.Древесина дешевле, жестче и прочнее этих синтетических полимеров, что делает ее полезным наполнителем или армирующим материалом. Хотя древесина не сильно усаживается и не набухает при температуре, она легко впитывает влагу, что изменяет ее свойства и размеры и может привести к биологическому разложению, если ее не защитить. В этой главе мы исследуем базовую структуру и свойства полимеров и древесины по отдельности, чтобы заложить основу для более глубокого понимания композиционных материалов, изготовленных из них. Краткое описание основных концепций и свойств с акцентом на материалы, общие для современных коммерческих технологий.Источники дополнительной информации перечислены в конце главы.

Цитата

Клемонс, К. 2008. Сырье для древесно-полимерных композитов. Древесно-полимерные композиты. Кембридж, Великобритания: Woodhead Publication, Ltd.; Бока-Ратон: CRC Press, 2008: с. 1.1–1.22: ISBN: 9781845692728: 1845692721.

Примечания к публикации

  • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и приложить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
  • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/36721

Производство армированных пластиковых композитов: национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха

На этой странице:

Сводка правил

Это действие обнародует национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) для новых и существующих предприятий по производству армированных пластиковых композитов.NESHAP регулирует производство и вспомогательные процессы, используемые для производства продуктов с термореактивными смолами и гелькоутами.

Предприятия по производству армированных пластиковых композитов выбрасывают в атмосферу опасные загрязнители воздуха (ОЗВ), такие как стирол, метилметакрилат (ММА) и метиленхлорид (дихлорметан). Эти HAP имеют неблагоприятные последствия для здоровья, включая головную боль, усталость, депрессию, раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек.

Метиленхлорид был классифицирован как вероятный канцероген для человека.

NESHAP реализует раздел 112(d) Закона о чистом воздухе (CAA), требуя, чтобы все основные источники в этой категории соответствовали стандартам выбросов HAP, отражающим применение технологии максимально достижимого контроля (MACT). По нашим оценкам, окончательный NESHAP сократит общенациональные выбросы HAP от этих объектов примерно на 7 682 тонны в год (т/год) (43 процента).

История правил

20.03.2020 — Окончательные поправки к обзору рисков и технологий

17.05.2019 — Предлагаемые поправки к обзору рисков и технологий

25.08.2005 – Прямое окончательное правило; поправки

25.08.2005 – Предлагаемое правило; поправки

21.04.2003 — Окончательное правило

02.08.2001 — Предлагаемое правило

Дополнительные ресурсы

Информационный бюллетень: Окончательные поправки к стандартам токсичных веществ в воздухе для производства лодок и производства армированных пластиковых композитов

Предлагаемые поправки:

Указатель реестра предложений

Документ с справочной информацией

Информационные бюллетени

Экономический анализ конечного армированного пластика NESHAP, август 2002 г.

Соответствие

Документы по реализации

Окончательное руководство по соблюдению требований для малого бизнеса

Письмо Стиву Макнелли, Ассоциации производителей композитов от Джона Б.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.