«Композиты России» повышают упругие характеристики изделий из ПКМ методом TFP

На сегодняшний день одной из современных и перспективных технологий создания объемно-армированных преформ является TFP-технология. Она отличается изготовлением преформ с геометрией конечного изделия, повышенной производительностью, высокой точностью и воспроизводимостью процесса, улучшенными физико-механическими характеристиками (уменьшение расслоений и межслоевого сдвига, повышение прочности).

Одним из ведущих направлений инновационной деятельности научных сотрудников МИЦ "Композиты России" и магистрантов, обучающихся на базе Центра, является проведение прикладных научных исследований по разработке лабораторной технологии изготовления элементов газотурбинного двигателя из ПКМ по TFP-технологии с применением автоматизированной нашивки углеродного ровинга на водорастворимую подложку, выполняемое при поддержке Минобразования РФ. 

"На данном этапе уже разработана математическая модель текстильной структуры, проведены теоретические исследования с помощью разработанной математической модели, создан опытный образец преформы и проведен сравнительный анализ полученных результатов" – говорит Владимир Нелюб, директор "Композиты России".

В результате было выявлено, что для повышения прочности ламината в плоскости слоя желательно применять преформы с минимально изогнутыми, в идеале, прямыми нитями. В этом смысле преформы, получаемые направленной настрочкой волокон, могут повысить прочность готовых изделий до 40% по сравнению с преформами, полученными послойной укладкой тканей полотняного плетения. Не только направление укладки слоев, но и особенности параметров процесса получения текстильной структуры преформы оказывают существенное влияние на физико-механические свойства композиционных материалов.

На следующем этапе предстоит разработать управляющую программу для автоматизированного процесса изготовления преформ экспериментальных образцов элементов газотурбинного двигателя (ГТД) из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с применением автоматизированной нашивки ровингом. Кроме того, стоит задача провести исследования по отработке режимов операций нашивки и прошивки слоев преформы, выбрать оптимальные параметры этих режимов для изготовления экспериментальных образцов плоских преформ, а затем - лопаток ГТД.