Исследования КнАГУ: от вакуумной инфузии до рециклинга

Результаты исследований совместной лаборатории Амурского судостроительного завода (АСЗ) и Комсомольского-на-Амуре государственного университета (КнАГУ) помогли в производстве корабельных конструкций из стекловолокна. Проректор по науке и инновационной работе КнАГУ Александр Космынин рассказал в интервью журналисту MASHNEWS о разработках в области вакуумной инфузии, рециклинга полимерных композитов и бездефектной сварки титановых конструкций авиационного назначения.

— Александр Витальевич, расскажите о совместной лаборатории КнАГУ и АСЗ. Кто из специалистов университета принимал участие в её работе?

— По инициативе ПАО «Амурский судостроительный завод» для изучения производства судовых конструкций из композиционных материалов на базе технопарка КнАГУ организована научно-исследовательская лаборатория. Руководитель проекта «Инфузия» АСЗ Александр Лысов совместно со специалистами КнаГУ д.т.н., профессором Виктором Петровым и к.т.н. Александром Проценко разработали процесс, позволяющий получать трёхслойные конструкции с гофровым заполнителем за один технологический переход методом вакуумной инфузии.

— Какие особенности метода можно отметить?

— В рамках проекта разработаны технологические варианты оформления типовых судовых плоскостных конструкций, спроектирована и изготовлена оснастка для получения опытных образцов. С использованием прикладного программного обеспечения проведено исследование процессов пропитки на примере секции судна. Предложены методы подвода связующего материала, обеспечивающие равномерную пропитку с минимальными потерями. На основе данных моделирования подобрана рецептура материала со временем жизни, удовлетворяющим результатам исследования — 120–150 минут.

Длительность изготовления образца с использованием контактного формования составляет около 14 дней. За одно формование в специализированной оснастке срок готовности таких же образцов можно сократить до одного рабочего дня. Также совместно с ПАО «АСЗ» отрабатывалась технология производства толстостенных конструкций из полимерных композитов с использованием метода вакуумной инфузии. Например, балки толщиной 40 мм.

Балка из композитного материала толщиной 40 мм. © Пресс-служба КнАГУ

— Принимал ли участие КнАГУ в разработках метода вакуумной инфузии для использования в авиастроении или других отраслях промышленности?

— На сегодняшний момент метод широко изучен, и основные проблемы, которые существуют, прежде всего связаны с автоматизацией процесса выкладки сэндвич-конструкций. Процесс пропитки сейчас моделируется. Это позволяет добиться оптимальной расстановки портов связующего материала и вакуума, а также подобрать необходимую рецептуру компонентов.

Натурные экспериментальные исследования необходимы только на завершающем этапе. Поскольку основные предприятия, работающие по этому методу, сосредоточены в европейской части страны и пользуются услугами локальных научных центров, работы у нас прекращены.

В целом наблюдается стагнация полимерной отрасли в крае. В случае появления крупного игрока в регионе и наличия заинтересованности в проработке технологических процессов, мы готовы возобновить работы по этому направлению.

— Какие ещё инновационные исследования проводит КнАГУ?

— В отношении полимерных композитов учёными КнАГУ проводятся исследования в области новых каталитических систем отверждения связующих материалов. Также исследуются процессы рециклинга полимерных композитов с целью возврата в технологический цикл армирующего наполнителя и получения ценных компонентов для органического синтеза. В рамках этих работ получен грант Российского научного фонда № 21-79-00246. Широко изучаются и методы по бездефектной сварке титановых конструкций авиационного назначения.