Технологию по ремонту деталей из композиционных материалов осваивают в ИрГТУ

10 марта 2015 года//Образование

Комплексом оборудования для диагностики и ремонта композиционных материалов, используемых в авиастроении, оснащена лаборатория НИ ИрГТУ «Технологии высокопроизводительной механообработки, формообразования и упрочнения деталей машин». Оборудование приобретено по Программе развития Национального исследовательского университета на сумму 12,8 млн рублей.


В связи с тем, что в современных конструкциях самолетов, вертолётов и других транспортных средствах  широко используются композиционные материалы, университет взял курс на развитие этой тематики. Два года назад в лаборатории вуза был открыт участок по обработке (сверление) титановых сплавов и композитов в смешанных пакетах. В настоящее время идет активное освоение технологии диагностики и ремонта композиционных материалов.


По информации руководителя лаборатории Андрея Савилова, учитывая, что созданием композиционных материалов в России заняты отраслевые научные институты, изготовлением изделий из них - предприятия, а технологией  ремонта владеют   единицы специалистов,  в ИрГТУ считают  данное направление перспективным. Приобретенный комплекс является портативным, с ним можно выезжать к заказчику и работать в полевых условиях - в авиационном ангаре, на аэродроме. Преимущество оборудования в том,  что оно рассчитано на композиты, разные по своей структуре, химическому составу и механическим свойствам.


«Композиционные материалы в плане материаловедения  представляют особый интерес,  в первую очередь, для авиакосмической промышленности. Проблема эта сверхновая, она насчитывает буквально несколько лет. В настоящее время в мире еще нет такого самолета с большой долей композитных изделий, который бы эксплуатировался долгое время, поэтому и опыта по ремонту мало.

Ранее в университете мы занимались композиционными материалами с точки зрения  их механообработки при изготовлении нового самолета МС-21. Однако когда этот самолет, в конструкции которого планируется до 50 % композитов, будет  запущен, возникнут вопросы эксплуатации, ремонта и планового обслуживания. Кроме того, не исключены нештатные ситуации в процессе сборки композитного крыла и титановой части самолета. Важно не допустить, чтобы  узел самолета стоимостью несколько миллионов рублей отправился  в брак. И в этом случае наши услуги по  ремонту композитов могут оказаться своевременными. У разных изделий из композиционных материалов имеется свой ресурс, и необходимо своевременно проводить  обслуживание, диагностику и делать заключение, можно ли судно эксплуатировать в дальнейшем.

Парк иркутской авиакомпании «Ангара» насчитывает пять самолетов  АН-148 производства Воронежского авиастроительного объединения, которые в своей конструкции  также имеют композитные детали. Между тем, сервисных центров  по их ремонту в стране нет. Мы предлагаем авиакомпании свои услуги по диагностике и ремонту деталей из композитов. Это могло бы быть взаимовыгодное сотрудничество. На базе университета могут  повышать квалификацию авиационные инженеры, которые будут заниматься диагностикой и ремонтом композитов. Таким образом, в нашем вузе, как всегда, рядом идут наука, обучение, повышение квалификации и инжиниринг», - сообщил А. Савилов.


Новое оборудование в течение двух недель осваивали руководитель участка композиционных материалов аспирант Юрий Иванов, аспирант Николай Чащин, студент пятого курса Никита Хакимов (специальность - металлорежущие станки и комплексы), бакалавры - четверокурсники (направление - мехатроника и робототехника) Юрий Гнездилов, Антон Стуров и Алина Макарова.


Обучение проводили  представитель компании-поставщика  передового высокотехнологичного оборудования ООО «ВИСТ» (дочернее подразделение французской компании SAS «STEVIK») Сергей Денисов и преподаватель-инструктор французской компании GMI AERO Жак Андре. Французский инструктор  имеет большой опыт в производстве композиционных материалов, научно-исследовательской работе, а также в тренерской деятельности. Список компетенций, которыми  владеет Ж. Андре, постоянно расширяется, именно это учитывали в ИрГТУ, приглашая  его для обучения студентов.

Ю. Иванов продемонстрировал, что новое оборудование предназначено для ремонта разного вида материалов - монолитного композита и конструкций с сотовым наполнителем. По его информации, в комплекс входят пульт термокомпрессии для выполнения отверждения композиционного материала под вакуумом, а также различные устройства для нагрева. Комплект так называемых термоматов (плоский нагревательный элемент) подключается к пульту термокомпрессии, который следит за температурой. Кроме того, нагрев производит термопанель на шарнирной балке, ее можно легко подвести к  нужной детали. Ремонт поврежденных отверстий  обеспечивает термоболт. В комплект входит  и вспомогательное оборудование - приборы для  ремонта и калибровки термопар, а также  для поиска утечек в вакуумном мешке. 


Рассказывая о технологических особенностях  ремонта,  Ю. Иванов уточнил, что в процессе эксплуатации конструкции самолета, выполненные из композита, могут получить  повреждение  от  жесткого соприкосновения с трапом, от удара молнии, столкновения с птицей и других специфических воздействий.  

«Когда речь идет о традиционных алюминиевых конструкциях, технология ремонта  заключается в установке  заклепки и др. традиционных методах.  Что касается композитов, то при их ремонте возникают определенные сложности. Сначала нужно удалить поврежденные слои тонкой углеткани,  которая уложена в разных направлениях. Мы должны обеспечить доступ к каждому слою углеткани, чтобы при установке заплаты перекрытие не имело поврежденных слоев.  После механической обработки  на поврежденный участок слоями прикладываются  заплаты в виде сухой  или предварительно пропитанной углеткани. Для получения  необходимой жесткости заплату нужно отвердить под вакуумом, нагрев по определенному циклу (нагрев -  выдержка в течение определенного времени при температуре 120 градусов – охлаждение). В конце процесса пульт термокомпрессии распечатывает чек, в котором  отражены все моменты отверждения,  показания термопар. Данный чек  является сопроводительной документацией по окончанию ремонта», - сообщил Ю. Иванов.   


Четверокурсник А. Стуров рассказал, что руководитель  его дипломного проекта Андрей Евгеньевич Пашков предложил в качестве темы ремонт композиционных материалов. «Я и мои однокурсники с энтузиазмом приняли это предложение. Работать по новому перспективному направлению очень интересно. Специалисты-инструкторы  Сергей Денисов и Жак Андре в ходе обучения постарались передать нам особенности технологии. Выполняя ремонт,  важно быть предельно внимательным, соблюдать все нюансы, четко следовать  инструкциям. В будущем я хотел бы совмещать научные исследования в университете и работу на Иркутском авиационном заводе», - отметил  А. Стуров.


Сотрудники и студенты ИрГТУ получили сертификаты об обучении технологиям ремонта (второй уровень, повышенный) компании GMI AERO.

Фото Дмитрия Пайкина




Вернуться