Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 2 стр.

                        ВВЕДЕНИЕ                                 современной техники. Актуальность рассматриваемого вопроса
                                                                 подтверждается      документами       федерального     уровня
      Интенсивное развитие авиационной, космической,             "Приоритетные направления развития науки, технологий и
атомной и других областей техники определяет необходимость       техники РФ на период до 2010 года" и "Перечень критических
создания новых конструкционных материалов, обладающих            технологий РФ на период до 2010 года".
сложным комплексом различных свойств и способных                       Наиболее распространенным и перспективным методом
обеспечивать работу конструкций в любых условиях. Наиболее       получения высокопрочных армированных конструкций из КМ
перспективным решением этой задачи является создание             является непрерывная намотка лент из однонаправленных
композиционных     материалов     (композитов)    на    основе   волокон, нитей или жгутов, пропитанных связующим, с
высокопрочных углеродных, борных, стеклянных, органических       последующим его отверждением. Намотка непрерывными
и некоторых других видов волокон и нитей [1-4].                  волокнами в направлении действия силы позволяет полностью
      Композиционные материалы (КМ) представляют собой           реализовать повышенные механические свойства таких
сложные      гетерогенные      (неоднородные)       структуры,   материалов, как углерод, бор, стекло, которые в форме волокон
образованные    сочетанием     армирующих       элементов    и   относятся к наиболее прочным из известных материалов.
изотропного полимерного связующего. Армирующие элементы          Многие композиционные материалы, полученные таким
в виде тонких волокон, нитей, жгутов или тканей обеспечивают     способом, обладают очень высокими функциональными
физико-механические характеристики материала, в частности,       показателями и находят чрезвычайно широкое применение в
высокую прочность и жесткость в направлении ориентации           аэрокосмической, авиационной технике, в судостроении,
волокон, а связующее, или матрица, обеспечивает его              автомобилестроении, строительстве, химической и других
монолитность. Современные композиционные материалы               отраслях промышленности.
обладают удельной прочностью и жесткостью в направлении                Намотка производится на специальных станках,
армирования в 4-5 раз превышающей удельную прочность и           оснащенных системой числового программного управления
удельную жесткость стали, алюминиевых и титановых сплавов        (ЧПУ). При намотке на оправку, имеющую конфигурацию
[5, 6]. КМ характеризуются также низкой тепло- и                 внутренней      поверхности      изготавливаемого     изделия,
электропроводностью, стойкостью к агрессивным химическим         укладывается с натяжением непрерывная лента, составленная из
средам, радиопрозрачностью (стеклопластики), хорошими            однонаправленных волокон, нитей, пропитанных связующим [5,
технологическими, электроизоляционными, антикоррозийными         8]. Для обеспечения хорошей жесткости волокнистых
свойствами и сравнительно малым удельным весом [2, 7].           композиций слои однонаправленных волокон, как правило,
      Важнейшим достоинством КМ является направленный            укладываются под разными углами с образованием слоистых
характер свойств материала. Можно создавать из КМ элементы       структур. После получения необходимой толщины и структуры
конструкций с заранее заданными свойствами, наиболее полно       материала    производится     полимеризация,    окончательное
отвечающие характеру и условиям работы. Многообразие             отверждение связующего. Оправка удаляется или используется
волокон и матричных материалов, а также схем армирования,        как часть конструкции.
используемых     при    создании     композитов,    позволяют          Существует     несколько     технологических    методов
направленно регулировать прочность, жесткость, уровень           формования изделий намоткой в зависимости от способа
рабочих температур, химическую стойкость и другие свойства.      нанесения связующего на волокнистый армирующий материал и
      В силу сказанного применение композиционных                обеспечения необходимого содержания его в материале изделия.
материалов является одним из важнейших путей развития
                              3                                                                4