- 08.08.2022
Композит: лёгкий, прочный, эффективный
В инжиниринговом центре «Наукоёмкие технологии в машиностроении» Тульского государственного университета создают композиционные материалы, которые могут заменить на производстве металл.
Основным направлением инжинирингового центра с момента его создания в ТулГУ в 2021 году было практическое взаимодействие с предприятиями Тульской области и других регионов в сфере композитов. Цель — выйти на полный цикл от создания композиционного материала с заданными свойствами до проведения испытания образцов изделий перед их запуском в промышленную серию. А также подготовка и повышение квалификации кадров, работающих в этой относительно новой, но уже активно внедряемой на производстве области.
Созданный в рамках деятельности научно-образовательного центра мирового уровня «ТулаТЕХ» при поддержке Минобрнауки России инжиниринговый центр оснащён современным оборудованием, в его состав входят как исследовательские лаборатории, так и опытные линии. Работа ведётся по нескольким направлениям, оборудование позволяет работать со всеми видами композитов.
— В рамках мегагранта Тульской области мы планируем создать лабораторию по синтезу самых современных термопластичных материалов. Работы проводим совместно с командой Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова, которая обладает большим опытом в этом направлении, — рассказал директор инжинирингового центра «Наукоёмкие технологии в машиностроении» ТулГУ Артём Петрович Малахо. — Запрос реального сектора на композиты очень высокий, ведь эти материалы способны заменить металл, значительно снизить вес изделий, добиться более высоких характеристик. Перед центром уже стоит ряд практических задач от производственников.
С 1 сентября в ТулГУ стартует реализация новой магистерской программы «Машины и технология композиционных и функциональных материалов» (совместно с МГУ им. М.В. Ломоносова), где подготовят мультидисциплинарных специалистов в области композитов. Они будут владеть как технологиями композиционных материалов, так и навыками проектирования и моделирования конструкций на их основе. Такие специалисты очень нужны и на производстве, и в самом инжиниринговом центре ТулГУ.
На линии компаундирования композитов получают новые материалы с заданными характеристиками путём смешивания различных полимеров с наполнителями.
В составе центра действует лаборатория химии композиционных и углеродных материалов, где исследуют свойства полученных материалов, чтобы понять, в какой сфере их применение будет наиболее эффективным.
— При добавлении графита в пластик повышается электропроводность, но пластик становится более хрупким. Мы добавляем в него углеволокно — так получается новый материал, — объясняет младший научный сотрудник лаборатории Андрей Потапов. — Полученные композиты применяются в авиа-, ракетостроении и других областях промышленности для создания уплотнителей, подшипников, а также облегчённых элементов двигателей и корпусов.
В ТулГУ решают практическую задачу: создают электропроводящие композиционные материалы для электрических разъёмов. Исследователи добиваются от пластиков высокой электропроводности — для нанесения на них покрытий, которые позволяют защитить ищущий по разъёму сигнал. Следующий этап — 3D-печать образца изделия и в дальнейшем его внедрение в производство. За композитами на основе термопластичных материалов — будущее на десятки лет, уверен А.П. Малахо. И в Тульской области идут по пути их развития.
Дмитрий Литвинов
Фото Даниила Рыбака
