Инновационные композитные валы для российского судостроения создали в Татарстане

В КНИТУ-КАИ завершили разработку и изготовление опытных образцов промежуточного композитного вала из полимерных композиционных материалов в рамках национального проекта технологического лидерства «Новые материалы и химия». Комплект валов передали российскому судостроительному предприятию, сообщает пресс-служба КНИТУ-КАИ.

Композиты все чаще используют в авиастроении, автомобилестроении, энергетике и судостроении. Их применение позволяет уменьшить массу изделий при сохранении или улучшении механических характеристик.

Кроме того, металлические детали подвержены коррозии, а их обработка требует высококвалифицированных специалистов и сложного оборудования. Для обеспечения высокого качества фланцев университет выстроил кооперацию с профильным предприятием – изготовителем стальных валов.

Помимо стандартных композитных валов с металлическими фланцами, в КАИ разработали технологию изготовления вала с гибридными фланцами, пропитанными трансферными методами формования.

Особенность конструкции в том, что фланцы интегрированы с трубой как единое целое и имеют многослойную структуру: кольцевые слои со спиральной армировкой, металлические диски, слои стекловолокна в виде дисков и трансформированные слои с плетеной структурой армирования.

Такой вал имеет непрерывную структуру, программируемый угол армирования во фланцевой зоне и дренированные металлические диски между слоями армирующего материала.

Необходимые характеристики и высокое качество изготовления обеспечиваются роботизированной машиной радиального плетения Herzog RF 1/144-100, которая работает с углеродными, стеклянными, арамидными и гибридными волокнами. Машина позволяет создавать трубчатые и профильные преформы, обеспечивая прочность, жесткость и снижение массы изделий.

Руководитель проекта, научный сотрудник Научно-образовательного центра «Центр композитных технологий» КАИ Виталий Ковалев отметил, что выполнение таких заказов дает университету дополнительное финансирование, поддерживает материально-техническую базу, развивает производственные мощности и позволяет привлекать студентов и молодых ученых к реальной инженерной практике.

Он подчеркнул, что заказчики ценят гибкость и высокую скорость реализации проектов в университете, возможность адаптировать технологии под индивидуальные запросы и использовать экспериментальные методы, недоступные большинству промышленных предприятий.

В пресс-службе Российского морского регистра судоходства сообщили, что композитные материалы активно внедряются в судостроении для изготовления конструкций, деталей оборудования судов и морских сооружений. Несмотря на более высокую стоимость и диаметр по сравнению со стальными валами, продукция из полимерных композитов востребована на рынке.

Среди ее преимуществ – высокая удельная жесткость и прочность, в отличие от стальных валов, которые из-за веса на 25-80% выше и риска низкочастотного поперечного резонанса выполняются укороченными и соединяются муфтами, чтобы исключить разрушение при максимальных оборотах двигателя.