#1
(88) 2020
Колонка редактора
Дорогие друзья! Я рада приветствовать читателей журнала «Композитный мир» со страниц первого номера 2020 года! Наступивший 2020 год, который в этот раз оказался ещё и високосным, видимо решил не затягивать с проблемами, а начал «одарять» ими всех с самого начала. Китайский коронавирус, кроме угрозы пандемии, поставил на грань очередного кризиса всю мировую экономику. То, что это отразится на России сомнений не вызывает. Это всего лишь вопрос времени. Любой «диванный» аналитик способен выстроить простую логическую цепочку; Китай сокращает промышленное производство, а значит, как следствие, сокращает потребление энергоносителей. Сокращение поставок в Китай российских нефти, газа, угля ведет к недополучению российским бюджетом существенного количества денег. А как поёт свежеиспечённый политик Шнуров С.В. — «когда нет денег, то нет любви…» Насколько сильно пострадает российская композитная отрасль вопрос относительный. На фоне общемировых экономических проблем, которые в перспективе грозят производителям изделий из композитов, Россия, со своими «около 1%» от общемирового рынка производства композитов, «затеряется как слёзы в дожде». Что касается внутреннего рынка, то и тут ждать какого-то ощутимого падения не приходится. Для того, чтобы падать, нужно как минимум стоять. Пока я писала эту колонку пришла новость о том, что выставка JEС World 2020 переносится на середину мая из-за угрозы коронавирусной инфекции. Отменяются запланированные встречи, брифинги, те каналы связи, при помощи которых планировалось осуществить обмен информацией. Всё переносится. А вот информация в журнале «Композитный мир» не подвержена этим ограничениям, и позволяет всегда быть информированным, даже будучи временно изолированным. Всем здоровья, и…
Читайте с пользой! C уважением, Ольга Гладунова
Композитный мир | #1 (88) 2020
3
Содержание
Научно-популярный журнал
Композитный мир #1 (88) 2020
Дисперсно- и непрерывнонаполненные композиты: стеклокомпозиты, углекомпозиты, искусственный камень, конструкционные пластмассы, пресс-формы, матрицы, оснастка и т. д. — ТЕХНОЛОГИИ, РЕШЕНИЯ, ПРАКТИКА! Регистрационное свидетельство ПИ № ФС 77-35049 Министерства РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций от 20 января 2009 г. ISSN — 2222-5439 Учредитель: ООО «Издательский дом «Мир Композитов» +7 (812) 318-74-01 www.kompomir.ru Директор: Сергей Гладунов gladunov@kompomir.ru Главный редактор: Ольга Гладунова o.gladunova@kompomir.ru Вёрстка и дизайн: Влад Филиппов По вопросам подписки: podpiska@kompomir.ru По вопросам размещения рекламы: o.gladunova@kompomir.ru Advertising: Maria Melanich maria.melanich@kompomir.ru marketing@kompomir.ru Номер подписан в печать 29.02.2020 Отпечатано в типографии «Премиум Пресс» Тираж 7500 экз. (печатная + электронная версия) Цена свободная Адрес редакции: 190000, Санкт-Петербург ул. Большая Морская, дом 49, литер А помещение 2Н, офис 2 info@kompomir.ru * За содержание рекламных объявлений редакция ответственности не несет. При перепечатке материалов ссылка на журнал «Композитный Мир» обязательна.
Новости
Мировые новости
Интервью
Композит-Экспо 2020
www.vk.com/club10345019 www.facebook.com/groups/1707063799531253
4
Композитный мир | #1 (88) 2020
24
Отрасль Импортозамещение вакуумных вспомогательных расходных материалов на предприятиях композитной отрасли РФ
Международный форум по ветроэнергетике RAWIFORUM 2020
www.instagram.com/kompomir
6 18
Российские новости
26 28
Содержание
Материалы Использование комплексной матричной системы Crestamould® в ветроэнергетике
30
«Композиты России» работают над новыми покрытиями из продуктов сельскохозяйственной переработки
34
Технологии 36
Изготовление цельнолитой ванны из искусственного камня
Применение Применение материалов из базальтовых пород в автомобильной промышленности6
46
Применение композиционных материалов в военном кораблестроении за рубежом Часть 1. Великобритания
54
Композитный мир | #1 (88) 2020
5
Российские новости
«КАМАЗ» заключил рекордный контракт
Открыта подписка на 2020 год podpiska@kompomir.ru 6
Композитный мир | #1 (88) 2020
«КАМАЗ» заключил в январе 2020 года третий договор на поставку 200 электробусов в адрес «Мосгортранса». Он стал самым крупным в истории компании. По условиям договора, вся техника должна поступить в автопарки Москвы до 31 августа 2020 года, первые десять электробусов поступят в распоряжение заказчика уже в феврале. Также производитель обязуется полностью взять на себя обслуживание электробусов КАМАЗ в течение 15 лет с момента поставки. Заключению этого контракта предшествовала огромная работа, проделанная инженерами и специалистами «КАМАЗа». «За последние несколько лет Москва достигла значительных успехов в развитии транспортных систем. Отрадно, что свою лепту в общее дело внёс и «КАМАЗ», став одним из основных поставщиков пассажирского транспорта. Для нас это большая ответственность — мы уже поставили в Москву две сотни электробусов, выполнив достаточно жёсткие требования «Мосгортранса». Заказчик остался удовлетворён нашей продукцией и её обслуживанием, — отметил заместитель генерального директора ПАО «КАМАЗ» по пассажирскому транспорту Николай Пронин. — Сегодня камазовские электробусы перевозят уже более 150 тыс. пассажиров в столице, также на маршрутах города работает свыше 600 автобусов «НЕФАЗ». Мы надеемся, что сложившееся сотрудничество будет укрепляться и станет ещё более плодотворным». Электробус КАМАЗ-6282, разработанный по техзаданию «Мосгортранса» с учётом особенностей региона, пополняет запас энергии за 6–12 минут с помощью ультрабыстрых зарядных станций на конечных остановках маршрутов. Запас хода составляет 40–50 км. В модели сконцентрированы лучшие технические решения, включая использование композитных материалов. Это один из наиболее высокотехнологичных продуктов ведущей российской машиностроительной компании и один из лучших электробусов в мире. Транспортные эксперты высоко оценили запуск электробусов в Москве. В прошлом году инновационный транспорт стал лауреатом премии «Формула движения» в категории «Лучшее решение в области пассажирского транспорта». Кроме того, электробус получил национальную премию «Автомобиль года в России — 2019». В свою очередь, северная столица вслед за Москвой также планирует внедрение передовых технологий в системе общественного транспорта. В конце 2019 года в Санкт-Петербурге состоялась презентация автобуса НЕФАЗ-5299-40-52 и электробуса КАМАЗ-6282-12 производства ПАО «КАМАЗ». Ранее губернатор Санкт-Петербурга Александр Беглов отмечал, что отказ от двигателей внутреннего сгорания — это общемировая тенденция. Он также добавил, что парк электробусов в Санкт-Петербурге будет расширяться, и, при необходимости, модели будут доработаны с учётом мнения петербуржцев. kamaz.ru
Российские новости
Российский производитель отправил на экспорт хоккейные клюшки на 10 миллионов рублей Основанная хоккеистом Данисом Зариповым компания «ЗаряД» — первый российский производитель профессиональных углепластиковых клюшек — активно работает на экспорт и планирует занять значительную долю на иностранных рынках. Продукция получила признание профессиональных хоккеистов на национальных чемпионатах Беларуси, Казахстана, Швейцарии, Финляндии, Германии, Японии, а также в североамериканских хоккейных лигах и в ведущих мировых сборных. В настоящее время объем экспортных поставок клюшек «ЗаряД» превысил 10 млн. рублей. И это только начало глобальной экспансии. В компании-производителе рассчитывают в течение ближайших нескольких лет завоевать 10–15% европейского рынка. На азиатском рынке планы еще более амбициозны: не менее 20% рынка к концу 2022 года. В производстве клюшек «ЗаряД» используются
самые современные российские технологии и материалы, многие из которых пришли в спорт из военной-космической индустрии. При конкурентной цене хоккейные клюшки «ЗаряД» зачастую существенно превосходят лучшие зарубежные аналоги, занимая ведущие места в мировых рейтингах качества по ряду ключевых параметров. www.exportcenter.ru
В Новосибирске запущена новая установка по производству графеновых нанотрубок Заемщик Фонда развития промышленности (ФРП) — компания «Плазмохимические технологии» (входят в группу OCSiAl) — запустил в новосибирском Академгородке новую установку синтеза графеновых (углеродных) нанотрубок с производительностью 50 тонн в год. На сегодняшний момент она является крупнейшей в мире. Теперь доля компании в мировом объеме мощностей по производству графеновых нанотрубок превысила 90%. «Графеновые нанотрубки — это российский «материал будущего», который за счет своих уникальных свойств может пригодиться в самых различных отраслях: от строительства до автопрома. Фонд развития промышленности активно финансирует производства по созданию высокотехнологичной и перспективной отечественной продукции. В конце 2016 года Фонд развития промышленности предоставил предприятию льготный заем по программе «Проекты развития» в размере 300 млн. рублей под 5% годовых. Общий бюджет проекта составил почти 1,2 млрд. рублей», — сообщил директор ФРП Роман Петруца. Компания с привлечением займа ФРП ввела в эксплуатацию вторую установку по производству графеновых нанотрубок Graphetron 50. Первая установка Graphetron 1.0 была введена в эксплуатацию в 2013 году, общая совокупная мощность двух установок компании на данный момент составляет 75 тонн продукции в год. Основными заказчиками продукции компании выступают производители различных видов пластиков, композитных материалов, резин, литий-ионных аккумуляторов, а также крупные глобальные химические концерны. Порядка 90% графеновых нанотрубок идет на экспорт в Китай, Японию и страны Европы.
Для справки: OCSiAl — крупнейший в мире производитель графеновых нанотрубок, единственная компания, владеющая масштабируемой технологией их промышленного синтеза. OCSiAl производит нанотрубки под брендом TUBALL™. В Новосибирске находятся производственные мощности и научно-исследовательская база компании, а также центр прототипирования материалов и технологий на базе графеновых нанотрубок — TUBALL CENTER. Региональные отделения OCSiAl работают в Европе, США, Корее, Китае, Гонконге и России, представительства — в Мексике, Израиле, Японии, Индии, Австралии, Германии и Малайзии. В OCSiAl работают более 450 сотрудников из 16 стран мира. В научно-исследовательском отделении компании работают более 100 ученых. minpromtorg.gov.ru фото: ООО «ПХТ»
Композитный мир | #1 (88) 2020
7
Российские новости
Четвертый самолет МС-21-300 присоединился к программе летных испытаний
5 декабря 2019 года на аэродроме Иркутского авиационного завода — филиала ПАО «Корпорация «Иркут» (в составе ОАК) состоялся первый полет четвертого самолёта МС-21-300, предназначенного для лётных испытаний. Продолжительность полета составила 1 час 40 минут, он проходил на высоте порядка 3 000 метров при скорости около 500 км/час. По докладу экипажа, задание выполнено полностью, полет прошел в штатном режиме. При постройке машины учтены результаты летных и наземных испытаний первых опытных самолетов МС-21-300. Министр промышленности и торговли Российской Федерации Денис Мантуров заявил: «2019 год был продуктивным для всех участников программы МС-21. Три самолета успешно проходят летные сертифика-
ционные испытания по российским и европейским нормам. Изготовлены крупногабаритные панели из российских композитов. Самолет МС-21-300 с комфортабельным пассажирским салоном впервые был представлен на МАКС-2019. Лайнер получил позитивные отзывы специалистов и тепло встречен широкой общественностью». «МС-21 должен стать флагманским продуктом российского гражданского авиастроения: в ближайшие два десятилетия авиакомпаниям России потребуется от 800 до 1000 самолетов в этом сегменте, в мире — порядка 30 тысяч новых самолетов такого типа. При этом по своим летно-техническим характеристикам и экономичности МС-21 превосходит все существующие аналоги, что подтверждается результатами испытаний. Отмечу, что воздушное судно создается при участии широкой кооперации предприятий Ростеха. В частности, холдинги Госкорпорации производят более 50% всей авионики авиалайнера, обеспечивают поставки титановых и композитных изделий. Кроме того, Объединенная двигателестроительная компания является поставщиком двигателей ПД-14 для нового самолета, летные испытания с которым запланированы на 2020 год»», — подчеркнул председатель Совета директоров ПАО «ОАК» Анатолий Сердюков. aerocomposit.ru
Стратегия развития нефтехимической промышленности в действии: ГК «Титан» торжественно запустила производство фенола и ацетона
27 января 2020 года при участии министра промышленности и торговли Российской Федерации Дениса Мантурова и губернатора Омской области Александра Буркова состоялось торжественное мероприятие, посвященное запуску производства фенола и ацетона на заводе «Омский каучук» (входит в ГК «Титан»). Проект реализован при поддержке Минпромторга России с использованием льготного займа Фонда развития промышленности. Общий объём инвестиций на реализацию проекта составил 4,9 млрд. рублей, создано 130 новых рабочих мест. Официальный старт нефтехимическому производству был дан в режиме телемоста «Омск-Москва». В прямом эфире на установку были приняты тонны сырья, а готовую продукцию в ближайшее время отгрузят российским потребителям. «Новый омский фенол по качеству выдержит конкуренцию с импортным продуктом, что позволит полностью заместить
8
Композитный мир | #1 (88) 2020
импорт внутри страны и на равных конкурировать с крупнейшими мировыми производителями на международном рынке», — заверил генеральный директор ПАО «Омский каучук» Николай Комаров. Открытие производства фенола и ацетона является первым этапом проекта по расширению производства нефтехимической продукции, реализуемого ГК «Титан». Напомним, что комплекс производств будет создан на базе «Омского каучука» в четыре этапа. В настоящее время компания параллельно реализует второй этап — проект реконструкции производства кумола с узлом получения изопропилового спирта мощностью 30 тыс. тонн в год. В начале февраля 2020 года на завод прибыла ректификационная колонна, предназначенная для узла очистки изопропанола, и внутренние контактные устройства для нее. Третий этап проекта — строительство производства бисфенола мощностью 118 тыс. тонн. Четвертым этапом станет организация нового производства эпихлоргидрина из являющегося отходом многих производств глицерина-сырца. На конечной стадии заключительного этапа реализации проекта ГК «Титан» планирует создать комплекс производств эпоксидных смол совокупной мощностью 115 тыс. тонн. titan-group.ru minpromtorg.gov.ru
Российские новости
В Воронеже планируют изготовить более половины деталей для космического корабля «Арго» Почти 60% деталей для российского космического корабля «Арго» будут произведены в Воронеже. Изготовлением частей корабля из современных углематериалов займется ООО «Аэрокосмические композитные технологии» (АКТ), которое будет располагаться в особой экономической зоне «Центр» в Воронеже. ООО «Аэрокосмические композитные технологии» (АКТ) стало вторым предприятием отрасли, которое разместится в Воронежской ОЭЗ. Первой «композитной» компанией в данной ОЭЗ стала «Ламплекс Композит». Напомним, только в прошлом году на строительство предприятия ушел 1 млрд. рублей. В 2019 году в Воронеж был доставлен полный комплект производственных линий последнего поколения от компании Aerospace Composites GmbH, что стало одним из важных рубежей в реализации первого этапа масштабного проекта. Далее для осуществления монтажных работ на строительную площадку прибыла делегация высококвалифицированных специалистов из Германии. В начале 2020 года завод «Ламплекс Композит» заключил договоры о сотрудничестве с
Воронежским государственным университетом и с Воронежским государственным техническим университетом, в рамках которых планируется улучшить работу по подготовке кадров для отрасли. В частности, планируются проведение научно-исследовательских, научно-технических и образовательных проектов, прохождение работниками предприятий повышения квалификации на базе вузов, организация практик и стажировок студентов на заводах. Как отметил генеральный директор заводов «Ламплекс Композит» и «Аэрокосмические композитные технологии» Вячеслав Курсаков: «Мы фактически вышли на финишную прямую в реализации первого этапа проекта, приступив к осуществлению монтажных работ. В нашем активе есть главные составляющие современного инновационного производства: европейское оборудование, лучшие мировые технологии и высокопрофессиональные специалисты. Все это поможет нам в будущем работать максимально эффективно как на внутреннем, так и на внешнем рынках». abireg.ru
Официальное открытие производства компании «Магманит» в Великом Новгороде Работающее с августа 2019 года производство базальтового непрерывного волокна в Великом Новгороде было официально открыто визитом главы региона Андрея Никитина 10 января 2020 года. Строительство и оборудование цехов, выкупленных компанией у «Новгородского завода стекловолокна», началось в 2018 году. Первую пробную партию продукции предприятие выпустило в августе 2019 года. По словам учредителя ООО «Магманит» Сергея Перельмана, завод уже приступил к выпуску непрерывных базальтовых волокон. Область применения продукции — композитные материалы, базальтопластиковая арматура, строительство, в том числе, дорожное. Предприятие может конкурировать на мировом рынке. На данный момент объем производства составляет 100 тонн в месяц. Планируется увеличить его до 150 тонн. «При положительном ответе рынка мы сможем рассмотреть возможность увеличения объемов производства до 700 тонн. Наша продукция — серьезный конкурент стекловолокну, которое используется сегодня очень широко во многих отраслях. Базальтовое волокно такое же недорогое, как стекловолокно, но при этом более долговечное», — подчеркнул генеральный директор ООО «Магманит» Андрей Толстошеин. Добавим, объем финансирования проекта составил 150 млн. рублей. На заводе планируется создать 130 рабочих мест. На сегодняшний день оборудованы участки базальтоплавильных печей, загрузки базальта, приготовления замасливателя, выработки
непрерывного базальтового волокна, операторская, а также участки наматывающих аппаратов, сушки, рубки, упаковки готовой продукции и лаборатория. Руководство и сотрудники предприятия продолжают изучать рынки сбыта в России и за рубежом. www.novreg.ru lavaintel.com
Композитный мир | #1 (88) 2020
9
Российские новости
Композитные материалы компании «Росатома» были использованы при ремонте трубопроводов и опор ЛЭП
ПАО «РусГидро» и Уральский филиал ПАО «Россети» использовали композитные материалы производства компании UMATEX (входит в контур управления Госкорпорации «Росатом») при недавно завершившихся ремонтах, соответственно, металлических трубопроводов Эзминской ГЭС и опор линий электропередачи (ЛЭП). В частности, углеродные ленты FibArm® применялись при усилении металлических трубопроводов Эзминской ГЭС (ПАО «РусГидро»). В процессе продолжительной эксплуатации стенки водоводов подвергались коррозионному воздействию, что привело
10
Композитный мир | #1 (88) 2020
к появлению течей, уменьшению рабочей толщины стенок и увеличило риск локального прорыва трубы. Применение системы внешнего армирования FibArm® позволило восстановить параметры водоводов, необходимые для их надежной и безопасной работы, а также увеличило межремонтный срок эксплуатации. Композитные материалы использовались и при усилении опор ЛЭП уральского филиала ПАО «Россети». В процессе жизненного цикла опор линий электропередач образуются множество дефектов и повреждений бетона как в теле самих опор, так и в конструкциях фундаментов. Развитие этих дефектов негативно влияет на армирующие элементы конструкций, происходит их коррозия, как следствие уменьшаются площади фактического армирования. Данные обстоятельства оказывают негативное влияние на долговечность и безопасность конструкций. Применение системы внешнего армирования FibArm® для ремонта опор (и фундаментов) линий электропередач позволило в кратчайшие сроки провести аварийно-восстановительные мероприятия без вывода линии из эксплуатации. При этом применение системы внешнего армирования FibArm® позволило значительно сократить затраты на выполнение ремонтных мероприятий. Пресс-релиз компании umatex.com
Российские новости
В Зеленоградске протестируют уникальный волнолом «Гребёнка» В Зеленоградске (Калининградская область) впервые в мире установят волнорезы «Гребёнка» из стеклобазальтопластика (подробнее о разработке можно прочесть в материале, опубликованном в журнале «Композитный мир» № 5 (86) 2019,страницы 54–57). Пять конструкций планируют смонтировать в феврале — марте 2020 года в месте, которое не является официальным пляжем. Для безопасности отдыхающих конструкции будут отгорожены буями и защитными канатами. Первые результаты работы «Гребенки» можно будет оценить к началу нового курортного сезона. Новая модель гидротехнического сооружения — волнолома «Гребёнка» прошла испытания в лабораторных условиях в научно-исследовательском центре «Морские берега» (сочинский филиал АО «Научно-исследовательский институт Транспортного строительства») в начале 2019 года. Лаборатория полевых исследований НИЦ провела оценку волногасящей способности конструкции в волновом лотке методом физического моделирования. Провести исследование эффективности гидротехнического сооружения на балтийском побережье в Калининградской области решила калининградская ГК «Родные берега», осуществляющая работы по благоустройству береговых зон, устройству защиты от затопления и подтопления территории, защиты дорожного и железнодорожного полотна и являющаяся многолетним партнером ТД «Базальтовые трубы» (разработчика конструкции). Композитная конструкция волнолом «Гребенка» — модульное изделие, которое состоит из базы (основные и поперечные трубы), устанавливаемой на дно моря, и вертикальных волногасящих труб — свай, вмонтированных в базу. Модуль имеет ширину по фронту 10–12 метров, высота вертикальной гребенки — от 2 до 4 метров в зависимости от глубины моря в месте установки. Установка конструкции не требует проникновения вглубь донных отложений, не создает пятна мутности, занимает значительно меньшую часть дна, чем традиционные решения, таким образом, не наносит ущерба экологии. «Гребёнки» могут быть установлены и как временные сооружения, которые можно перемещать, и как стационарные берегозащитные сооружения в любой конфигурации и под любым углом к различным штормовым направлениям. Исследование НИЦ «Морские берега» показало, что высота волн за сооружением снижается в 4 раза. По результатам гидрофизических исследований можно констатировать высокую волногасящую эффективность «Гребёнки» и практическое отсутствие волноотбойного эффекта, заплесков и переливов, которые могли бы привести к выносу пляжного материала, как это происходит на сплошных каменных/бетонных волноломах. Еще одно отличие «Гребёнки» — то, что она устанавливается за несколько дней, а не месяцев или лет, как аналоги из привычных материалов. Плюс стеклобазальтопластик не ржавеет, не гниёт, легче бетона
и стали в десять раз, а дешевле в полтора–два раза. За тестовой эксплуатацией будут следить представители ГК «Родные берега», а также авторы изобретения из группы компаний «Базальтовые трубы» совместно с Институтом природопользования Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта. Если проект окажется успешным, волнорезы из стеклобазальтопластика планируют использовать на всём побережье Балтийского моря. volnanews.online kaskad.tv
Композитный мир | #1 (88) 2020
11
Российские новости
Федор Конюхов планирует океанские переходы на углепластиковом катамаране
В 2021–2022 гг. Фёдор Конюхов планирует совершить первые в истории одиночные переходы Атлантического и Тихого океанов на катамаране NOVA на солнечной энергии. На первом этапе экспедиции Фёдор Конюхов намерен в одиночку пересечь Атлантический океан по маршруту: «Канарские острова — остров Антигуа» (февраль–март 2021 г). Протяженность маршрута составит около 3 000 морских миль. Ориентировочное время в пути — 25 суток. Вторым этапом в декабре 2022 г. запланировано пересечение Тихого океана по маршруту: «Чили — Австралия», протяжённостью около 9 000 морских миль. Время в пути — до полугода.
В рамках проекта NOVA планируется построить из углепластика катамаран океанского класса длиной 11 м, оборудованный электрическими моторами и солнечными модулями. В конце января 2020 года состоялось первое заседание рабочей группы по проекту — «Катамаран NOVA на солнечной энергии через океаны». Международная команда утвердила график работ по проекту на этот год. С января по май 2020 в Англии на верфи Rannoch Adventure, с которой команда экспедиционного штаба Фёдора Конюхова сотрудничает уже 10 лет, будет построен углепластиковый корпус катамарана. На период май — сентябрь запланирована установка на борту солнечных панелей российского производства, общая площадь солнечных модулей равна 66 м². Также катамаран будет оборудован двумя электродвигателями (1,5 kW каждый) и стандартным набором навигационных приборов. На сентябрь запланирован спуск катамарана на воду и ходовые испытания. В графике заложены несколько месяцев (октябрь-ноябрь) для устранения возможных неполадок, тестирования оборудования. На декабрь 2020 намечена отправка катамарана в разобранном состоянии, в двух контейнерах, на остров Тенерифе (Канарские острова). Старт запланирован на вторую половину февраля 2021. Размеры катамарана 11 м на 7,5 м. Два поплавка и палуба, состоящая из 4 разборных частей. Вес конструкции в сборе — 2200 кг. Судно будет транспортироваться в двух 40-футовых контейнерах. Сборка катамарана в порту старта должна занять один день. Верфь уже изготовила макет центральной секции катамарана из фанеры, включая отсек, где будет располагаться навигационная рубка, чтобы определить месторасположения приборов и систем жизнеобеспечения на борту. Это обычная практика работы верфи, после проектирования и компьютерного моделирования по имеющимся чертежам из фанеры вырезается компоненты корпуса, чтобы спланировать размещение оборудования и систем управления максимально эргономично. В соответствии с заявкой Экспедиционного штаба Фёдора Конюхова в Санкт-Петербурге в Научно-техническом центре «Хевела» изготовлены специальные ячейки на гибкой подложке. Задача ученых из НТЦ заключается в том, чтобы сделать ячейки устойчивыми к агрессивной водной среде, ультрафиолетовому излучению, с максимально низким удельным весом. Другая российская компания — UMATEX, является поставщиком углеродных тканей для изготовления корпуса и палубы катамарана. В переходах Фёдор Конюхов будет вести видеодневник и проводить экологический мониторинг океана, ежедневно отмечая наличие или отсутствие пластиковых отходов в морской воде. www.konyukhov.ru www.rannochadventure.com
12
Композитный мир | #1 (88) 2020
Российские новости
«Северсталь» инвестирует в разработку роботизированной платформы для производства композитных деталей ПАО «Северсталь» в конце января 2020 года объявило, что подразделение Severstal Ventures, развивающее венчурные проекты в сфере новых производственных технологий и материалов компании, осуществило инвестицию в голландскую компанию Airborne, занимающуюся разработкой цифровых роботизированных платформ и комплексов для производства композитных деталей и изделий с интегрированными композитами. Компания Airborne разработала и вывела на рынок уникальный комплекс цифровых технологий по роботизации высокоэффективного производства композитных деталей, армированных углеродным волокном. Компания занимается коммерциализацией роботизированных производственных ячеек и программного обеспечения, а также изготавливает на своих производственных мощностях в Нидерландах и Великобритании композитные изделия для целого ряда проектов с ведущими партнерами из различных отраслей (автомобилестроение, строительство, судостроение, авиакосмическая отрасль, электроника, ветроэнергетика). Платформенная технология роботизированных ячеек может помочь существенно снизить стоимость композитных изделий, радикально сократить цикл их разработки, при этом обеспечивая стабильное качество при высокой скорости производства. Взаимодействие дирекции по техническому развитию и качеству компании «Северсталь» с Airborne позволит изучить потенциал комплексных решений на основе нескольких материалов (композит + сталь). «Северсталь» предложит клиентам тестовые комплексные решения на основе нескольких материалов. «Инвестиция в Airborne даст нам еще одну возможность двигаться в направлении интеграции металлов и композитов, в инновационных решениях для клиентов. Технологии Airborne имеют шанс «взорвать» рынок композитов в ближайшие пять–семь лет за счет радикального снижения цены конечного изделия, и
тем самым повлиять на рынок изделий из металлов, в том числе за счет предложения клиентам новых материалов с уникальными свойствами, которые не достижимы для стали. Однако это не означает, что сталь как материал будет полностью замещена композитными аналогами. Наоборот, мы убеждены, что в будущем наибольший спрос со стороны ключевых отраслей будет приходиться именно на детали из мульти-материалов, состоящих из различный сочетаний компонентов как полимерных, так и стальных. Также отмечу, что сделка с Airbrone была закрыта менее чем за месяц, что очень быстро по меркам корпоративных венчурных фондов», — рассказал глава управления по корпоративным венчурным инвестициям (Severstal Ventures) Егор Гоголев. «Мы видим, что мировая тенденция к облегчению веса деталей опирается на решения, сочетающие сильные стороны металлов и композитов. В то время как металлургия и обработка металла уже являются очень индустриализированными и высокоэффективными отраслями, у отрасли производства композитов и изделий из них огромная потребность в существенном снижении затрат и повышении эффективности, необходимых для реализации потенциала и увеличения скорости внедрения композиционных материалов. Это может быть сделано путем автоматизации и цифровизации производственного процесса. Мы ожидаем очень продуктивного сотрудничества», — прокомментировал генеральный директор Airborne Арно Ван Моурик. www.severstal.com, www.airborne.com
Композитный мир | #1 (88) 2020
13
Российские новости
Средне-Невский судостроительный завод изготовил комплектующие для ветроэлектрических установок Кочубеевской ВЭС
Средне-Невский судостроительный завод (СНСЗ входит в Объединённую судостроительную корпорацию) завершил производство серии комплектов композитных изделий для парка ветроэнергетических установок Кочубеевской ветроэлектростанции (ВЭС) в Ставропольском крае. Контракт на поставку изделий с дочерней компа-
14
Композитный мир | #1 (88) 2020
нией государственной корпорации Росатом АО «НПК «Химпроминжиниринг» был подписан в апреле 2018 года. В рамках него СНСЗ выполняет работы по изготовлению композитных кожухов гондол, кожухов ступиц и обтекателей ветроэнергетических установок для пяти ветропарков в Адыгее, Краснодарском и Ставропольском крае. Кочубеевская ВЭС стала вторым объектом, для которого СНСЗ изготавливает комплектующие ветрогенераторов. Ранее предприятие завершило работы по обеспечению комплектами изделий аналогичного ветропарка в Республике Адыгее. В текущем году завод приступит к работам по изготовлению комплектующих для третьего парка ветроэнергетических установок. Завершение работ намечено на октябрь 2022 года. Всего за этот срок Средне-Невский судостроительный завод должен будет изготовить 388 комплектов изделий. Участие Средне-Невского судостроительного завода в проекте по созданию комплектующих для такой отрасли, как ветроэнергетика — это очередной шаг к освоению новых направлений работы и расширению диапазона применения компетенций композитного строительства в гражданском секторе экономики. snsz.ru
Российские новости
На Средне-Невском судостроительном заводе спустили на воду корабль противоминной обороны «Яков Баляев» 29 января 2020 года на Средне-Невском судостроительном заводе (СНСЗ входит в Объединённую судостроительную корпорацию) состоялась торжественная церемония спуска на воду корабля противоминной обороны (ПМО) «Яков Баляев» проект 12700 «Александрит». Закладка корабля состоялась в декабре 2017 года. Работы по формированию композитного корпуса и надстройки, насыщению их различными системами и механизмами завершились к декабрю 2019. Корабль был выведен из эллинга для достроечных работ, в ходе которых был осуществлён монтаж башенно-мачтового устройства, антенного оборудования и общекорабельных систем. После спуска на воду корабль был ошвартован у набережной предприятия. В течение межнавигационного периода корабелы СНСЗ завершат достроечные работы, за которыми последует серия швартовных испытаний заказа. Весной состоится первый выход заказа на большую воду для прохождения программы заводских ходовых испытаний. Передать корабль заказчику АО «СНСЗ» планирует летом 2020 года. «Яков Баляев» стал четвёртым кораблём противоминной обороны в линейке проекта 12700 «Александрит», построенным Средне-Невским судостроительным заводом. Головной корабль серии «Александр Обухов» был передан ВМФ РФ в 2016 году. В конце 2018 года предприятие передало заказчику второй (первый серийный) корабль проекта 12700 - тральщик «Иван Антонов». В декабре 2019 года в состав ВМФ РФ вошёл третий корабль серии «Владимира Емельянова». В эллингах Средне-Невского судостроительного завода в разной степени готовности находятся еще три корпуса проекта 12700 – корабли «Георгий Курбатов», «Пётр Ильичёв» и «Анатолий Шлемов». При строительстве данных кораблей на Средне-Невском судостроительном заводе применяются новейшие российские технологии, не имеющие аналогов в мировом судостроении. Корабли этого проекта имеют уникальный, самый большой в мире
корпус из монолитного стеклопластика, сформированного методом вакуумной инфузии. Масса такого корпуса в 2,5 раза меньше аналогичного корпуса из традиционных материалов, а прочность выше в 1,5 раза. Корпус не подвержен коррозии. Срок его службы практически неограничен. Проект 12700 «Александрит» разработан Центральным морским конструкторским бюро «Алмаз» для ВМФ РФ. Эти корабли относятся к новому поколению минно-тральных сил и предназначены для борьбы с современными морскими минами, обнаруживать которые новые корабли ПМО могут как в воде морских акваторий, так и в грунте. При этом, корабль может не входить в опасную зону - поиск, идентификация и уничтожение опасных объектов осуществляется дистанционно с помощью новейших высокоэффективных гидроакустических станций, размещаемых как на самом корабле, так и на телеуправляемых и автономных подводных аппаратах. Вместе с тем корабль способен использовать и традиционное тральное вооружение. Согласно планам Главного командования ВМФ России, корабли ПМО нового поколения в ближнесрочной перспективе будут составлять основу минно-тральных сил флотов ВМФ России, существенно повысив эффективность выполнения задач. snsz.ru
Компания «Стеклонит» закупила новые станки из Италии АО «Стеклонит», входит в группу компаний «Рускомпозит», — крупнейший отечественный производитель и поставщик продукции на основе стекловолокна: конструкционных и электроизоляционных тканей, строительных армирующих, композитных материалов и геосинтетиков. С 2019 года «Рускомпозит» начал программу модернизации производственных площадок. На заводе АО «Стеклонит» проведена полная реконструкция ткацкого цеха: модернизирована и обновлена инфраструктура, приобретено новое оборудование. Парк ткацкого оборудования АО «Стеклонит» расширен в два раза. Завод закупил современное обо-
рудование в Италии. На ткацких станках с гибкими рапирами планируют производить кровельные, конструкционные и электроизоляционные ткани. Новые станки универсальны и позволяют производить ткани различных ткацких переплетений. Объем производства тканей увеличиться в несколько раз. АО «Стеклонит» планирует производить до 10 млн. м² в год конструкционных тканей, до 7 млн. м² в год электроизоляционных тканей, 27 млн. м² кровельных тканей. Продукцию планируют поставлять на экспорт. www.ruscompozit.com
Композитный мир | #1 (88) 2020
15
Российские новости
«Технология» в 2019 году поставила более 200 высокотехнологичных композитных изделий предприятиям космической отрасли В 2019 году ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина приняло участие в реализации пяти космических программ и выпустило более 200 единиц высокотехнологичной продукции из полимерных композиционных материалов для российской космической отрасли. В прошедшем году предприятие поставило 23 комплекта обечаек для головных обтекателей ракет-носителей «Протон-М» и «Ангара 1.2», 80 изделий (каркасов солнечных батарей, панелей терморегулирования) для комплектования космических аппаратов, в том числе межпланетной станции «Луна-Глоб», спутника «Арктика». Также в 2019 году «Технология» завершила выпуск продукции в рамках международной космической программы «ЭкзоМарс». Всего предприятие изготовило четыре комплекта элементов десантного модуля «ЭкзоМарса», панели терморегулирования для обеспечения теплового режима работы его аппаратуры и каркасы солнечных батарей. Вся продукция для предприятий российской космической отрасли выпущена из отечественных материалов. «Мы занимаем треть российского рынка композитов и наибольший объем продукции поставляем космической отрасли. Все наши изделия изготовлены из отечественных материалов, и мы можем с уверенностью сказать, что предприятие надежно защищено от санкционных рисков. В настоящий момент с композитными комплектующими «Технологии» на орбиту выведены уже 58 космических аппаратов, состоялось 108 пусков ракет-носителей «Протон-М», для комплектования космической
техники мы изготовили 1800 панелей терморегулирования», — сказал генеральный директор предприятия Андрей Силкин. Ученые и инженеры «Технологии» ведут непрерывную работу по улучшению характеристик выпускаемой продукции для космической отрасли. В этом году на международной аэрокосмической выставке Space Tech Expo Europe 2019 в составе солнечной батареи нового поколения был представлен уникальный по своим характеристикам композитный каркас, изготовленный на ОНПП «Технология». Вес каркаса составляет всего 400 гр/м², и в настоящее время это лучший показатель в мире. technologiya.ru
В Кабардино-Балкарии запустят малотоннажное производство композитных материалов Ученые Кабардино-Балкарского госуниверситета (КБГУ) совместно с АО «Композит» (предприятие госкорпорации «Роскосмос») планируют запустить малотоннажное производство современных композитных материалов, которые разработаны в стенах вуза. Об этом ИА ТАСС в начале декабря 2019 года сообщила проректор по научно-исследовательской работе и руководитель Центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ Светлана Хаширова. «В настоящее время на основе полученных нами результатов совместно с Фондом перспективных исследований и АО «Композит» планируется создание малотоннажного производства отечественных суперконструкционных материалов для 3D-печати. Заняв передовые позиции в области 3D-печати изделий из высокоэффективных полимерных материалов, лаборатория переходит к решению следующей прорывной задачи. Совместно с ВИАМ (Всероссийским институтом авиационного машиностроения) подана заявка на конкурс Российского научного фонда по разработке суперконструкционных материалов для 4D-печати», — сказала г-жа Хаширова.
16
Композитный мир | #1 (88) 2020
В 2017 году КБГУ стал победителем конкурса Минобрнауки РФ по двум проектам в области создания суперконструкционных полимеров. На разработку новых полимерных композитов Институт химии и биологии КБГУ в 2017–2019 годах получил 216 млн. рублей. Конкурс проводился в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». «Впервые в мире разработаны 12 уникальных рецептур высоконаполненных композитов на основе полифениленсульфона и полиэфиримида для литья и 3D-печати высокопрочных изделий, новизна которых подтверждена 25 патентами РФ, опубликовано более 50 статей, из них 30 в ведущих мировых журналах, молодыми учеными защищено шесть кандидатских диссертаций. И такие высокие результаты достигнуты всего за два года выполнения проекта», — отметила Светлана Хаширова. nauka.tass.ru
Российские новости
За углехимией есть будущее Представители ПАО «Кокс» и Института химических и нефтегазовых технологий (ИХНТ) КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева представили совместные разработки по комплексной переработке низкосортных углей и отходов углеобогащения, реализуемые в рамках деятельности НОЦ «Кузбасс», на проходивших с 27 января по 12 февраля в Кузбассе «Дней науки». Целью совместного исследования является получение исходного сырья для производства композитов. Проект включает несколько этапов. На первом исследователи получают каменноугольную смолу с низким содержанием серы и других примесей, на втором — каменноугольный пек премиальных марок. На третьем — производят углеродное волокно, являющееся армирующей основой инновационных композитных материалов. Начальник центральной заводской лаборатории ПАО «Кокс» Вячеслав Солодов уверен, что у проекта, над которым трудятся сотрудники лаборатории завода под научным руководством директора ИХНТ д.х.н. профессора Татьяны Черкасовой, большое будущее, ведь сегодня композитные материалы высоко востребованы не только в России, но и во всём мире. В настоящее время ученые уже достигли значимых результатов. Из каменноугольной смолы, являющейся побочным продуктом коксования, в лабораторных условиях в процессе дистилляции была получена тяжёлая фракция — каменноугольный пек, а из него — первый образец углеродного волокна, которые и представили на этой выставке. «Конечно, предстоит большая работа над его качеством. Но уже сейчас можно отметить, что по своим характеристикам полученное из пека углеродное волокно выступает отличной альтернативой более применяемому волокну из ПАН-прекурсора. К тому же производство последнего является более дорогостоящим, тогда как наше углеродное волокно можно получить из побочных продуктов», — отметил Вячеслав Солодов.
Руководитель исследования Татьяна Черкасова поделилась планами по модернизации технологии получения волокон более высокого качества и выдачи потребителям новых композиционных материалов на его основе. Представленные опытные образцы каменноугольных смолы и пека, а, главное, углеродного волокна, привлекли внимание почётных гостей мероприятия — президента РАН Александра Сергеева и заместителя губернатора Кузбасса по вопросам образования и науки Елены Пахомовой. Александр Михайлович отметил высокую актуальность темы исследования и посоветовал учёным присоединиться с данным направлением работы к инновационному научно-технологическому центру «Композитная долина», расположенному в Тульской области. kuzstu.ru kuzbass85.ru
Композитный мир | #1 (88) 2020
17
Мировые новости
«Полоцк-Стекловолокно» запустит в апреле новую установку по производству базальтового волокна ОАО «Полоцк-Стекловолокно» в апреле запустит новую установку по производству базальтового волокна мощностью 500 тонн волокна в год. Решение вернуться к выпуску этой продукции было принято с учетом перспективности использования данного материала, а также наличия свободной ниши на рынке. «Продукт обладает интересными свойствами, так как по температуре эксплуатации, которая составляет 600-650 градусов, находится между классическим Е-стеклом (на него приходится 80% всего объема нашей продукции) и кремнеземным волокном. Кроме того, он обладает высокой химической стойкостью, инертен к влаге, что делает его привлекательным для применения в строительной сфере», — отметил главный инженер ОАО «Полоцк-Стекловолокно» Роман Петрович Близнев. Инвестпроект стоимостью около $500 тыс. реализуется в действующем цехе предприятия. «Определенный опыт по производству такой продукции у нас есть: первая установка на минеральном сырье была построена в 2015 году, однако с учетом потребностей рынка впоследствии мы перепрофи-
лировали ее на выпуск кремнеземного волокна», — пояснил главный инженер. В год «Полоцк-Стекловолокно» выпускает более 900 ассортиментов продукции. Благодаря такой диверсификации предприятие уверенно чувствует себя на рынке. «Если посмотреть на общий объем производства предприятия, который составляет 57 тыс. т/год стекловолокна в год, то запуск производства непрерывного базальтового волокна таких мощностей составляет небольшой процент. Важнее открывающаяся перед нами возможность расширить общий ассортимент выпускаемой продукции. Например, мы уже получили 40 разнотипных ассортиментов на основе базальтового волокна», — подчеркнул Роман Петрович. ОАО «Полоцк-Стекловолокно» выпускает стекловолокно, ровинги, стеклонити, электроизоляционные и конструкционные стеклоткани, строительные стеклоткани и стеклосетки, кремнеземные материалы и др. Основная часть продукции экспортируется более чем в 50 стран мира. basalt.today
Компания D-Fly Group представила электросамокаты
Английская компания D-Fly Group недавно представила всему миру своё новое творение под названием Dragonfly. По своей сути это электросамокат, который сделан, по словам представителей компании, «исключительно из самых передовых материалов, а так же создан на базе самых современных технологий, использующихся в автомобильной промышленности». Если быть более конкретными, то под «передовыми материалами» понимается углепластик, алюминий аэрокосмического класса 7000-серии. Dragonfly оснащён трансмиссией с двумя двигателями, что в свою очередь позволяет данному «самокату» развивать максимальную скорость равную 61 км/ч. Оснащён Dragonfly так же и антипробуксовочной системой, при активации которой на каждое колесо подаётся
18
Композитный мир | #1 (88) 2020
мощность равная 1800 Вт, а так же «довольно большое значение крутящего момента». Если же затронуть вопрос максимальной дальности поездки, то она составит всего 46 км. Тем не менее, новый продукт D-Fly Group обзаведётся запатентованной технологией рулевого управления под названием Full-Tilt, которая, как отметило руководство D-Fly Group, «была вдохновлена гонками F1». На рулевой панели расположится 4,5-дюймовый дисплей, обладающий крайне высоким разрешением, равным 4K. Базовая модель будет стоить 5 000 долларов, в то время как за более продвинутую вам придётся отдать заметно больше – 6 000 долларов. Согласно планам компании D-Fly Group данный самокат поступит в продажу уже совсем скоро — в середине 2020 года www.d-fly.com
Мировые новости
Введена в эксплуатацию первая в мире высоковольтная линия ультравысокого класса напряжений с проводами из углеродного волокна В конце 2019 года в Северном Китае введена в эксплуатацию первая в мире высоковольтная линия ультравысокого класса напряжений (UHV) из проводов с композитным сердечником. Линия электропередачи Datang Xilinhaote 1000 кВ — первый в мире проект линии ультравысокого класса напряжений (выше 800 кВ), использующая провода с композитным сердечником на основе углеродного волокна для всех линий. Общая длина линии составляет 14,6 км, она проложена по единой цепи. На протяжении всей линии используют провода с композитным сердечником из углеродного волокна, произведенные в Китае. Если сравнивать с обычными линиями электропередач, линии ультравысокого напряжения обеспечивают передачу в пять раз большей энергии, на расстояние в шесть раз больше. При этом по сравнению с традиционными армированными проводниками, провода с композитным сердечником имеют большую прочность, более высокую электрическую проводимость, меньший вес, термостойкость и коррозионную стойкость. С помощью проекта было осуществлено подключение к линии электропередач 1000 кВ подстанции Шаньлиотэ – Датан, что позволило сократить дефицит электроэнергии в Северном Китае. Благодаря использованию высоковольтных проводов с композитным сердечником удалось увеличить пропускную способность линии, снизить потерю электроэнергии, а также увеличить расстояние между опорами линий электропередач, что существенно сэкономило зани-
маемые ими земельные площади. Данный положительный опыт будет использован и при реализации последующих проектов строительства и модернизации линий электропередач, заявили в Государственной электросетевой корпорации Китая. www.power-insulators.com www.huxiantiao.com
В Иране создали ракету дальностью 500 км с двигателем с углепластиковыми элементами Корпус стражей исламской революции (КСИР) представил новую иранскую ракету. Особенность этой ракеты, как сообщается, состоит в том, что её двигатель Zohair создан из элементов на основе композитных материалов. Речь идёт о ракете Raad-500 («Гром-500»). По словам иранского генерала Хосейна Салами, двигатель ракеты создан с применением углепластика, который позволяет кожуху выдерживать температуры до 3000°С и давление до сотни атмосфер. Raad-500 из-за использования двигателя на основе композитных материалов имеет меньший вес в сравнении с аналогами. Двигатель Zohair может быть использован для ракет-носителей, например, для вывода на орбиту искусственных спутников Земли. В плане использования композитов конкретизируется информация о том, что углепластик использован при создании подвижного сопла и кожуха твердотопливного двигателя. topwar.ru weaponews.com
Композитный мир | #1 (88) 2020
19
Мировые новости
Компания Mikrosam подписала контракт на поставку оборудования компании GKN Fokker
Компания GKN Fokker выбрала компанию Mikrosam для поставки современного оборудования для разработки и производства деталей самолетов из термопластичных композитов (TPC). Этот набор включает в себя новейшую машину автоматической укладки волокон (AFP) компании Mikrosam, оборудование для продольной резки термопластичных препрегов и машину для соединения/уплотнения волокон. Использование термопластичных композитов в последнее время становится все более популярным в аэрокосмической промышленности для увеличения производительности. Используя лазерный источник нагрева, точное управление температурой и углом выкладки, а также процесс с обратной связью, маши-
ны AFP Mikrosam подтвердили свою эффективность в производстве термопластичных композитных материалов с улучшенными механическими свойствами. Обширные исследования и опыт Mikrosam в реализации различных проектов заказчиками в аэрокосмической и автомобильной отраслях позволяют быстро настроить производство термопластичных композитов, причем, пригодных для вторичной переработки и при этом более экологичных. В дополнение к системе AFP, GKN Fokker получит оборудование для продольной резки и перемотки широкой и узкой лент препрега. Это оборудование является экономически эффективным решением для интеграции препрега в производство узкой ленты и процесс AFP. Полная автоматизация станка AFP обеспечивается MikroPlace-CATIA-совместимым решением для анализа и моделирования композитных деталей, а также системой контроля качества QCS, которая осуществляет постоянный мониторинг данных. После установки и наладки оборудования компания GKN Fokker сможет реализовать новые возможности в области производства сложных трехмерных деталей для авиационной промышленности. Пресс-релиз компании
Построены уникальные углекомпозитные врата
Британская архитектурная студия Asif Khan представила Expo Entry Portals — ворота решетчатой конструкции высотой 21 метр в Dubai Expo 2020, сотканные из углепластика. Гости Dubai Expo 2020 войдут в ворота и пройдут между двумя перегородками под решетчатым навесом и выйдут через две двери шириной 10,5 м, которые открываются в заполненный деревьями внутренний двор. Двери можно держать в разных положениях.
20
Композитный мир | #1 (88) 2020
Когда пешеходное движение меньше, их можно лишь приоткрыть, или широко распахнуть для церемонии открытия. Mashrabiya — это традиционный архитектурный элемент в исламском дизайне, включающий решетчатые экраны, часто демонстрирующие сложные геометрические узоры, которые затеняют внешние окна и балконы. Asif Khan, использовал типичную машрабию и сложил ее, чтобы создать ворота. Задача была создать машрабию невероятно тонкой и легкой, как рисунок на небе. Был только один материал, способный произвести этот эффект, и это углепластик. По проекту студии ворота были изготовлены компанией Ha-Co Carbon GmbH. Ворота была спроектированы так, чтобы решетка была максимально тонкой, а сама конструкция, несмотря на свои размеры, устойчивой и легкой. Двери ворот может открыть только один человек. Рисунок имеет изменяющуюся геометрию, если смотреть под разными углами. Напомним, всемирная выставка Expo 2020 пройдет с 20 октября 2020 года по 10 апреля 2021 года в Дубае (ОАЭ). Это мероприятие международного масштаба, где осуществляется демонстрация технических и технологических достижений со всего мира. www.world-architects.com www.asif-khan.com
Мировые новости
Автокомпоненты из биокомпозитов и переработанного пластика Природные материалы и вторичное сырьё будут использоваться в моделях марки Polestar, которая была выделена Volvo в отдельного автопроизводителя. В своих новых машинах компания будет использовать композиты, сделанные из натуральных волокон льна, и переработанный пластик компании Bcomp. Льняной композит должен заменить часть пластиковых элементов, а 3-D нити, изготовленные из переработанных пластиковых бутылок, задействуют для изготовления обивки сидений. Кроме того, отдельные компоненты автомобиля могут быть сделаны из переработанных пробок от винных бутылок и рыболовных сетей — в частности, первые идут на декоративные панели интерьера, а из последних делают салонные коврики для автомобилей Volvo. www.polestar.com
Композитный мир | #1 (88) 2020
21
Мировые новости
Компания Mikrosam стала партнером Центра композитных материалов Университета Делавэра в сфере развития технологии автоматизированной выкладки волокон (ATP)
Компания Mikrosam при участии своего представителя в США — компании Composite Automation LLC поставит в Центр композитных материалов Университета Делавэра (UD-CCM) интегрированную машину для автоматической выкладки сухой, термореактивной и термопластичной ленты (АТР). Роботизированный комплекс автоматической выкладки осуществляет послойную укладку тонкой ленты со стандартной толщиной слоя (шириной до 1 дюйма (2,54 см)) и с заданной ориентацией волокон, лазерное и инфракрасное нагревание с контролем температуры с помощью тепловизионной камеры, а также имеет горизонтальные оси, позволяющие изготавливать полномасштабные прототипы. А Центр композитных материалов Университета Делавэра стал основным академическим партнером Mikrosam в США. Благодаря данному сотрудничеству у компании появится открытый доступ к программному и аппаратному обеспечению проектов Центра композитных материалов, что позволит активнее участвовать в НИОКР, а также совместно разрабатывать новые решения, контролировать, дорабатывать и оптимизировать выкладку непосредственно на месте. Центр композитных материалов UD-CCM уже много лет занимается опытным производством изделий из композитов с помощью различных технологий, включая разработку технологических моделей, датчиков и систем управления. В области обработки термопластичных композиций было опубликовано более 250 статей и диссертаций, и в этой области было выдано несколько патентов. UD-CCM был пионером, исследовавшим процесс автоматической выкладки термопластичных волокон с использованием лазера в середине 80-х годов, который превратился в роботизированную выкладку ленты и моделирование процессов при высоких скоростях нагрева /охлаждения /осаждения. В Центре занимаются исследованием различных источников нагрева и методов уплотнения при выкладке многослойных лент, механизмов сцепления слоев, влиянием не-
22
Композитный мир | #1 (88) 2020
изотермического отклика материала (реологии, плавления, кристаллизации, пределов термического разложения) и количественной оценкой остаточного напряжения и деформации. В Центре композитных материалов была создана первая система управления технологическим процессом на основе модели с датчиком контроля в реальном времени содержания пустот и качества детали при максимизации скорости осаждения. Теперь в технологическую цепочку, используемую в UD-CCM, будет внедрено оборудование Mikrosam, благодаря которому планируют значительно увеличить производительность. Оборудование Mikrosam ATP модернизирует существующие возможности Центра, позволяя проводить НИОКР первичных структур, не останавливая производство. Первоначальные исследования будут оценивать возможность использования тонкослойных материалов для текущих проектов НАСА. Например, нового материала Tailurable Universal Feedstock for Forming (TuFF), представляющего собой лист из однонаправленных коротких волокон и разработанного Центром композитных материалов в рамках четырехлетней программы DARPA. Будет исследована возможность автоматической выкладки из него конструкций с изменяемой жесткостью, критичных к весу, а также формования заготовок для аэрокосмических и автомобильных деталей, с целью увеличения производительности. Компания Mikrosam предлагает одно из самых конкурентоспособных и проверенных решений в сфере автоматизированной выкладки с множеством усовершенствований для максимальной производительности. Разработанная модульная, 8-осевая роботизированная машина способна автоматизировать и точно выложить сухую или предварительно пропитанную как термореактивными, так и термопластичными связующими ленту. «Автоматическая выкладка термопластичных и термореактивных композитов требует «гибкого» оборудования для максимально эффективного использования при исследовании новых технологий и применений. В сочетании с нашими современными разработками и опытом UD-CCM, новое партнерство станет продуктивным в области новых технологических решений для промышленности», — заявил Димитар Богданоски, менеджер по продажам Mikrosam. Комплекс оборудования поступит в Центр композитных материалов Университета Делавэра уже летом 2020 года. Компания Mikrosam заинтересована в расширении сотрудничества как с аналогичными исследовательскими центрами, так и с производственными компаниями по всему миру. Для достижения своих целей — выбирайте лучших! Пресс-релиз компании mikrosam.com www.ccm.udel.edu
Интервью
www.composite-expo.ru О том, насколько успешно развивается выставка Композит-Экспо и какими новинкам она порадует специалистов в 2020 году, рассказывает Владимир Алексеевич Банников, генеральный директор ВК Мир-Экспо. Когда и где пройдет выставка «Композит-Экспо» в 2020 году? Тринадцатая международная специализированная выставка «Композит-Экспо 2020» традиционно пройдет в Москве, в Экспоцентре на Красной Пресне 21–23 апреля 2020 года. Какова статистика участия, посещаемости, роста площадей экспозиции «Композит-Экспо-2019»? Насколько успешной была выставка в 2019 году по мнению участников и гостей? В 2019 году по количеству занимаемых площадей выставка «Композит-Экспо» выросла на 5%, по сравнению с 2018 годом. Выставку посетили около 9 000 специалистов различных отраслей промышленности. В выставке приняли участие 159 компаний из 14 стран (Австрия, Германия, Италия, Исламская Республика Иран, КНР, Люксембург, Македония, Республика Беларусь, Россия, США, Турция, Финляндия, Франция, Чешская Республика).
24
Композитный мир | #1 (88) 2020
По отзывам участников «Композит-Экспо — это, в первую очередь, крупная отраслевая специализированная выставка в нашей стране. Пожалуй, одна из немногих, которая привлекает большое внимание как к композиционной отрасли в целом, так и к конкретным компаниям/участникам, представляющим свои передовые разработки для широкой общественности». (Тарасов Илья Владимирович, Генеральный директор компании ООО «Композитные решения» г. Санкт-Петербург) Выставка «Композит-Экспо» удостоена Знака UFI (Всемирной ассоциации выставочной индустрии), ведущего международного делового сообщества выставочной индустрии. Знак UFI является официальной оценкой качества в выставочном бизнесе и свидетельствует о высоком уровне её подготовки и проведения в соответствии с международными стандартами выставочной индустрии. Что для вас является показателем успешности выставки? Довольны ли вы итогами прошлой выставки?
Интервью Полимерные Системы, Корсил Трейд, Лавесан СРЛ, Ларчфилд, Нева Технолоджи, Нортекс, ГК Композит, ОС Стекловолокно, Мелитэк, Нева Технолоджи, Полоцк-Стекловолокно, СКМ Полимер, Торэй Группа компаний, ХимСнаб Композит, Эйртек Юроп Сарл, Эвоник Химия, Эпитал ЭНПЦ АО и многие другие. Расскажите о деловой программе выставки. В этом году она пройдет в новом формате?
Прежде всего, это отзывы участников и посетителей. Было очень приятно слышать отклики об эффективной работе на выставке. Стоит отметить, что выставку посетило 8 956 уникальных посетителей, 43% из них – первые лица компаний. Посетителями выставки стали представители 71 региона России, а также специалисты из 20 стран мира, включая Казахстан, Латвию, Италию, Украину, Великобританию, Израиль, Германию, Турцию. Какие разделы и зоны будет включать выставка в 2020 году? Выставка «Композит-Экспо 2020» будет включать в себя следующие разделы: Сырье для производства композитных материалов, компоненты: смолы, добавки, термопластики, углеродное волокно и другие; Наполнители и модификаторы; Стеклопластик, углепластик, базальтопластик, искусственный камень, искусственный мрамор; Полуфабрикаты (препреги); Промышленные (готовые) изделия из композитных материалов; Системы крепления в изделиях из композитных материалов; Технологии производства композитных материалов со специальными и заданными свойствами; Технологии обработки поверхности изделий из композитных материалов; Оборудование и технологическая оснастка для производства композитных материалов; Инструмент для обработки композитных материалов; Измерительное и испытательное оборудование. Специальный раздел выставки: «КЛЕИ и ГЕРМЕТИКИ»
В этом году Конференция будет состоять из тематических круглых столов, продолжительность которых составит 1,5 часа. Такой формат Конференции позволит всем заинтересованным специалистам принять участие в деловой программе, без потери большого количества времени и ущерба для выставочной деятельности. Основные разделы: композитные материалы на основе стекловолокна: производство и применение; композитные материалы на основе углеволокна; композиты на основе базальта; применение композитных материалов и изделий из них в авиации, ветроэнергетике, судостроении, транспортостроении, ЖКХ и т.д . Какие ожидания организаторов связаны с проведением выставки в 2020 году? Сразу после апрельской выставки мы начали готовиться к следующей: подводить итоги, анализировать результаты, общаться с ключевыми участниками и посетителями. Стало ясно, что композитная отрасль оживает. Уже сейчас мы видим позитивную динамику роста экспозиции. Оживленные предметные дискуссии в ходе насыщенной деловой программы, полезные общения, обмен мнениями и опытом профессионалов и потребителей композитов безусловно будут иметь важное значение в определении дальнейших перспектив по развитию композитной отрасли в России.
Какие компании уже заявили о своем участии в экспозиции 2020 года? Среди участников выставки: Банг и Бонсомер, БауТекс, БИК-Хеми ГбмХ, БМП Технолоджи, Гласстекс, Дугалак, Еврохим-1 Функциональные добавки, Завод герметизирующих материалов, Ингрикем, ИНТРЕЙ
Композитный мир | #1 (88) 2020
25
Отрасль
www.cp-vm.ru
Импортозамещение вакуумных вспомогательных расходных материалов на предприятиях композитной отрасли РФ В связи со сложившимися обстоятельствами в мире, в частности вокруг России, слово «импортозамещение» стало очень модным и повсеместно используемым. Но каждый технический специалист отметит, что отечественные товары не всегда составляют достойную конкуренцию своим зарубежным аналогам. Компания ООО «Композит-Изделия» делится трудоемким, но успешным опытом внедрения отечественных вакуумных расходных материалов на российских предприятиях. Первыми постоянными потребителями материалов ООО «Композит-изделия» стали компании среднего и малого бизнеса, которые в первую очередь оценили заметно более низкую стоимость продукции в сравнении с зарубежными аналогами. Поэтому бо-
лее открыто шли на контакт и проводили тестовые испытания, вплоть до выбора материала с нужным комплексом свойств. Следующими клиентами стали крупные заводы вертолето- и авиастроения, предприятия судостроительной и космической отраслей. Учитывая технологические особенности композитного производства, внесение изменений в технологические инструкции, даже на уровне использования вспомогательных расходных материалов, требует длительного и тщательного апробирования, потому что любые отклонения могут значительно повлиять на качество готового изделия. Изначально производители композитов и изделий из них в Российской Федерации работали со вспомогательными расходными европейскими или американскими материалами, но в связи со сложившейся политической ситуацией начался поиск отечественных альтернатив. На каждом предприятии в соответствии со строго установленными правилами и требованиями были проведены технологические работы по внедрению отечественных аналогов. Процесс тестирования включал в себя несколько этапов: • подбор оптимального материала на основании требований технологических процессов, • проведение входного контроля материалов в соответствии с требованиями нормативных документов, • испытание материалов на тест-пластинах, • масштабирование процесса и испытание материалов в процессе производства крупногабаритных или серийных изделий. В ходе работы был детально определен порядок испытания всех видов вспомогательных материалов для оценки технологичности и функциональности новых материалов и возможности использования их в качестве аналогов ранее применяемым. Для каждого вида материалов были определены
26
Композитный мир | #1 (88) 2020
Отрасль ключевые параметры и критерии оценки, на основе которых принимается решение о возможности использования материалов в серийном производстве. Следующим этапом к продвижению материалов была демонстрация производственных площадок для своих потенциальных потребителей с возможностью проведения внутреннего аудита. Открытость и доверие всегда остаются основными критериями плодотворного сотрудничества, поэтому все замечания и пожелания были учтены и введены в работу. Данные визиты были описаны в статьях [1, 2]. В результате проделанной работы следующие материалы были приняты в качестве одобренных аналогов и внесены в технологические инструкции различных производств композитных изделий: • вакуумная пленка «ВАКПЛЕН-ВТ» марки А, ТУ 2255-009-30189225-2015; • ткань разделительная Р-ТЕКС Р110ПЭ, ТУ 8388-010-30189225-2015; • ткань разделительная Р-ТЕКС Р85ПА, ТУ 8388-010-30189225-2015; • пленка разделительная «Фтороплан» перфорированная, ТУ 2245-008-30189225-2015; • жгут герметизирующий «КОНТУР-205», ТУ 2513-006-30189225-2015; • жгут герметизирующий «КОНТУР-150», ТУ 2513-006-30189225-2015; • сетка распределительная вязаная «ПРО-СЕТ-200 », ТУ 2291-012-30189225-2016; • трубки спиральные полимерные для вакуумного формования, ТУ 2291-003-30189225-2015;
• трубки полимерные проводящие для вакуумного формования, ТУ 2291-002-30189225-2015; • трубка силиконовая класса А, ТУ 2549-014-30189225-2016; • материал нетканый технический дренажно-впитывающий ДВМ-340, ТУ 8397-011-30189225-2015; • пленка фторопластовая с адгезионным слоем, ТУ 2255-017-30189225-2016; • ленты полиэфирные с адгезионным слоем, ТУ 2255-017-30189225-2016. Итогом данной работы является грамотный подбор и внедрение отечественных вспомогательных расходных материалов, имеющих отличное качество и заметно более низкую стоимость в сравнении с зарубежными, и уже успешно зарекомендовавших себя на российских заводах вертолето- и авиастроения, предприятиях судо- и ракетостроения.
Список литературы 1. День открытых дверей на ткацком производстве // Композитный мир. — 2018. — № 1 (76). – С. 20–21. 2. Щедриков Д. А. // Компания «Композит-Изделия» провела день открытых дверей для сотрудников «АэроКомпозит» // Композитный мир. — 2018. — № 5 (80). – С. 34–35.
Отрасль
rawi.ru
Международный форум по ветроэнергетике RAWIFORUM 2020 В Москве с 19 по 20 февраля 2020 года прошел Международный форум по ветроэнергетике RAWIFORUM 2020. В работе Форума приняли участие около 300 представителей компаний производителей оборудования, поставщиков комплектующих, проектных организаций, фирм, предоставляющих услуги технического обслуживания, сетевых, логистических, конструкторских, финансовых, инвестиционных, консалтинговых и энергоснабжающих организаций из 20-ти стран мира.
28
Композитный мир | #1 (88) 2020
Спикеры крупнейших мировых компаний рынка вместе с участниками форума обсудили вопросы глобального изменения климата, финансовых инструментов, проблемы и возможности сегментов рынка, малую ветроэнергетику. Ключевыми событиями первого дня мероприятия стали пленарное заседание «Ветроэнергетика в России: приоритет или эксперимент?», сессия «Малая ветроэнергетика», обсуждение возможностей покупки «зеленой» энергии российскими представителями крупных мировых компаний, презентация нового обзора российского ветроэнергетического рынка и рейтинга самых вовлеченных в ветроэнергетический рынок регионов России. В свободном доступе обзор 2019 года будет представлен на сайте РАВИ в начале марта 2020 г. В рейтинг наиболее вовлечённых вошли 4 региона (Ульяновская область — 73,3 балла, Ростовская область — 31,24 балл, Республика Крым — 30,73 балла, Краснодарский край — 28,36 баллов), ещё 21 субъект РФ получил среднюю степень, остальные 60 имеют низкую степень вовлечённости в проекты на рынке России. Для анализа использовались данные РАВИ, Росстата РФ за 2019 год и социально-экономические показатели по субъектам Российской Федерации за 2018 год. Также на площадке форума компания «Альтрэн» (член РАВИ) подписала соглашение о сотрудничестве в области возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с «Агентством Дальнего Востока по привлечению
Отрасль инвестиций и поддержке экспорта». Реализация совместного проекта не только повысит инвестиционную привлекательность Дальнего Востока, но и улучшит качество жизни жителей региона. Сессия «Малая ветроэнергетика» была посвящена обзору практик и компаний, предлагающих решения в области ВИЭ для регионов Крайнего Севера и сурового климата. Эксперты сошлись во мнении, что рынок готов к новым игрокам, есть технические решения, нормативная база и проекты. По словам Дмитрия Степанова — модератора сессии и заместителя генерального директора ООО «Альтрэн»: «Основное препятствие на рынке к массовой реализации проектов — это недоверие к ВИЭ. Есть уже реализованные проекты у компании «Хевел» по солнечной энергетике и объекты солнечной генерации развиваются. Экономические обоснованные проекты в ветроэнергетике планируются к реализации в течение одного — двух лет. После этого можно будет с уверенностью говорить о том, что, рынок малой ветроэнергетики на изолированных территориях состоялся». Во второй день форума по ветроэнергетике RAWIFORUM 2020 участники обсудили аспекты девелопмента ветровых электростанций (ВЭС), локализации компонентов, рынка труда отрасли, а также логистику и новые технологии строительства. Одна из тем была посвящена рынку труда в ветроэнергетике. По словам, Ольги Ухановой, заведующей базовой кафедрой УлГТУ и Ульяновского наноцентра «Технологии ветроэнергетики», основной темой обсуждения стал факт дефицита у университетов контактов с работодателями. «Необходимо на основе запросов работодателей корректировать образовательные программы вузов, делать их более современными и качественными, а для этого требуется большая вовлеченность работодателей в этот процесс, — сказала она. Тема локализации производства компонентов ветроустановок в России в условиях новых правил стала одной из центральных на RAWIFORUM 2020. Компании представили на ней свои продукты, чтобы показать, что они уже привнесли в развитие индустрии на территории Российской Федерации и какие перспективы стоит ожидать в ближайшем будущем. Также обсуждались вопросы возможности экспорта локализованного оборудования, готовы ли иностранные производители выходить на российский рынок, какое качество и уровень российских поставщиков. Генеральный директор Mankievich в России, Владимир Трофименко, высказал интересную позицию, о том, что как только сформируется рынок и будет достаточный сбыт энергии инвесторы сами захотят сотрудничать и локализовать производство. Начальник управления анализа рынков российской энергетической компании ПАО «Фортум» Анатолий Трухин отметил, что сегодня обсуждаются целевые показатели, которые будут прописаны в рамках новой программы локализации. Он считает, что программа должна быть максимально гибкой и вариативной. В то же время, по его мнению, штрафы за невыпол-
нение показателей по локализации должны быть сохранены в имеющемся виде. На сессии «Логистика ветроэнергетики» присутствовали представители крупнейших российских перевозчиков. Руководитель компании «Глогос Проек» Константин Гриневич отметил, что сегодня есть тенденция роста объёма станций, поэтому автоперевозки в этих условиях необходимо сокращать — оставлять их только на «последней миле». Он считает, что необходимо доставлять грузы для ветрогенерации преимущественно водным транспортом. Открывая сессию «Новые технологии в ветроэнергетике», председатель Российской ассоциации ветроиндустрии Игорь Брызгунов отметил, что рынок ветроэнергетики не стоит на месте. Новые технологии используются в производстве лопастей и турбин, измерении ветра и многих других секторах отрасли. В свою очередь, Питер Кремер, технический директор компании Aerodyn, отметил, что, несмотря на общую тенденцию к увеличению размеров ветряков с целью снижения стоимости генерации, например, в Китае и США до сих пор работают с классом 1,5 МВт, в то время как в Европе переходят на объемы от 3 МВт. Питер Кремер рассказал, что его компания сейчас работает над проектированием турбин на 10 МВт. Диаметр лопастей такой ветряной установки будет порядка 200 метров, и из чего, как не из композитов их изготавливать. В течение двух дней участники форума, которые представляли все секторы новой индустрии не только России, но и мира, общались и устанавливали связи для дальнейшего сотрудничества, обсуждали ключевые тенденции ветроэнергетического рынка, новые точки роста, проблемы и возможности развития на территории России, обменивались опытом и делились лучшими мировыми и российскими практиками проектов, знакомились с опытом государств и крупных компаний, которые приняли решение о переходе на возобновляемые источники энергии, задавали напрямую вопросы лидерам отрасли и заявляли о себе. Согласно исследованиям JEC Group, ветроэнергетика является одной из основных отраслей промышленности, где в ближайшие годы следует ожидать роста спроса на композитные материалы, поэтому приглашаем всех участников отрасли производства изделий из композитный материалов к участию в подобных мероприятиях и активнее продвигать свои предложения для отрасли ВИЭ.
Композитный мир | #1 (88) 2020
29
Материалы
www.igc-market.ru
Использование комплексной матричной системы Crestamould® в ветроэнергетике рисунок 1
рисунок 2
30
Композитный мир | #1 (88) 2020
Увеличивающееся производство пассажирских, грузовых электромобилей и общественного электрического транспорта, а также электрификация изолированных или удаленных регионов привлекает внимание к возобновляемым источникам энергии, что делает рынок ветроэнергетики не просто перспективным, но необходимым для дальнейшего развития отрасли производства электрических транспортных средств. Благодаря совместному международному сотрудничеству компаний Scott Bader, Castro Composites и Skillful LDA, разработаны и изготовлены формы (матрицы) для производства лопастей ветрогенераторов Norvento с использованием инновационной матричной системы Crestamould®, сокращающей срок производства матрицы до двух дней и обеспечивающей длительный срок службы. Длина лопасти ветрогенератора составляет 11,6 м; вес — 480 кг. Мощность ветрогенератора 100 kW (рисунок 1). С помощью компьютерного моделирования был получен STL-файл лопасти для рельефной обработки пенополистирола (ППС) на 5-ти координатном станке ЧПУ (рисунок 2). Мастер-модель представляла собой
Материалы рисунок 3
половину лопасти, разделенную по оси профиля, с отступом, позволяющим комфортно отщелкнуть матрицу от болвана. Затем модель покрывалась специальным составом, предотвращающим разъедание ППС полиэфирной грунтовкой. После чего модель грунтовалась полиэфирным составом Primecoat для обеспечения ровной гладкой поверхности лопасти (рисунок 3). Primecoat образует твёрдую корку с твёрдостью 80D, допускающую механическую обработку через два часа после нанесения. В дальнейшем модель обезжиривалась (рисунок 4) и покрывалась разделительным составом. Процесс создания формы занимал два дня. На производстве был использован матричный гелькоут Crestamould 15PA, так как при создании изделия с такими крупными габаритами требуется надёжный состав, не допускающий образования трещин при дальнейшем съеме (рисунок 5). После чего модель покрывалась винилэфирным скинкоутом Crestamould VE679PA и барьеркоутом 550PA, улучшающим внешние характеристики и снижающим температурный нагрев гелькоутного покрытия будущим матричным ламинатом (рисунок 6). На следующий день осуществлялось нанесение смолы для быстрого изготовления матриц 4010PA, позволяющей набрать требуемую толщину ламината за один день,
рисунок 4
рисунок 5
рисунок 6
Композитный мир | #1 (88) 2020
31
Материалы рисунок 7
и скорее приступить к приформовыванию рёбер жёсткости (рисунок 7 и 8). Среди преимуществ системы Crestamould® компания Skillful LDA отмечает: • лёгкость в нанесении материалов; • низкую усадку: отсутствие пропечатывания волокон стекломата; • быструю пропитку стекломатериалов; • беспористое ровное покрытие гелькоута. Фонд развития ветроэнергетики планирует возведение ветровых электростанций в десяти регионах Российской Федерации до 2023 года, совокупной
рисунок 8
мощностью более 1,8 ГВт. Растущий рынок ветроэнергетики позволяет снизить стоимость электроэнергии для развития новых ниш электропотребления, открывая новые перспективы для изготовителей ветроустановок, где требуется качественное сырье, соответствующее всем стандартам отрасли, и обученные специалисты. Поэтому вслед за мировыми тенденциями в области композитостроения, компания «Химснаб Композит» осуществляет выезды для проведения мастер-классов по нанесению комплексной матричной системы на территории производителя и полное сопровождение на пути внедрения технологии на производство.
Система Crestamould включает
смола для быстрого изготовления матриц 4010PA винилэфирный скинкоут 679 VEPA гелькоут 15PA
32
Композитный мир | #1 (88) 2020
Материалы
emtc.ru
«Композиты России» работают над новыми покрытиями из продуктов сельскохозяйственной переработки В химической лаборатории МИЦ «Композиты России», используя ранние исследования по разработке самовосстанавливающихся эпоксидных связующих, были созданы полиуретановые композиции, обладающие способностью к самовосстановлению (самозалечиванию) повреждений. Как объясняют разработчики материала, они относятся к классу так называемых стимул-чувствительных или «умных» полимеров. Данные композиции способны изменять свои свойства под влиянием внешнего воздействия (стимула). В данном случае полиуретан (ПУ) при двухступенчатом термоциклировании (нагрев до 120°C, а затем — до 60°C) способен восстанавливать повреждения посредством обратимого образования химических связей по реакции Дильса-Альдера. Причем в отличие от материалов, в которых реализовано примесное самозалечивание (внедрение в материал частиц катализатора и микрокапсул/микроволокон
34
Композитный мир | #1 (88) 2020
Внешний вид самовосстанавливающегося полиуретана
Материалы с мономером), процесс самовосстановления не однократный, а может быть повторен несколько раз без особой потери механических свойств. К достоинствам этих ПУ композиций стоит отнести так же то, что для их получения используются материалы, доступные из биовозобновляемых источников. В частности, фурфурол — продукт переработки сельскохозяйственных отходов. В настоящее время отработанные полимерные материалы либо сжигают, либо подвергают гликолизу с высвобождением полиола (гибкий сегмент полиуретана), либо перемалывают и используют в качестве наполнителя при производстве, к примеру, дорожных покрытий. В случае с разработкой МИЦ «Композиты России» получается не только материал по «зеленой технологии», но еще и с возможностью его вторичного использования. Образцы, использованные для механических испытаний, растворяли, подвергали нагреву и отверждали повторно. Механические свойства рециркулированного материала ухудшались незначительно, а сам рецикл успешно повторяли по меньшей мере 5 раз. Ученые уверены, данные материалы актуальны для изготовления покрытий/подложек, которые поглощают вибрации от оборудования. Потенциально самозалечивающиеся ПУ можно использовать в качестве влагостойких аналогов известных коммерчески доступных эластомеров.
Микроснимки повреждённой области (1) и той же области после залечивания (2)
Цикл переработки
Композитный мир | #1 (88) 2020
35
Технологии
Косенков Андрей Владимирович www.мастерфорум.композиты.рф
Изготовление цельнолитой ванны из искусственного камня Если в поисковике сделать запрос про цельнолитую ванну из искусственного камня, то мы увидим, как велико смешение понятий по этому термину. Среди выпавших ответов будут и стеклопластиковые ванны, покрытые белым гелькоутом или смесью декоративных гранул, и залитые по технологии двустороннего глянца, и даже акриловые гидромассажные, усиленные стеклопластиком. Не буду углубляться насколько это «не цельнокаменные» ванны. Отмечу лишь то, что утаивая от потребителя истинную технологию изготовления и некорректно называя полученный товар, производители стремятся получить суперприбыль от продажи зачастую существенно более дешевого изделия с дорогим названием. Другая группа товаров — это ванны, вырезанные из цельного природного монолита. Но они — далеко не «товары народного потребления». Такая роскошь доступна крайне немногим и остается для большинства красивыми картинками в интернете. К слову, в ваннах из натурального камня, цельноточеных из единого куска мрамора, гранита и других природных материалов, далеко не всё — сплошь натуральный камень. Где вы видели кусок скалы размером 2 м³ без трещин? Конечно, при выборе монолита для уникальной ванны, которая будет продана за миллионы или украсит собой какой–нибудь выставочный зал, стараются найти кусок поцелее. Но это практически невозможно. Всегда присутствуют трещины, включения других минералов (зачастую менее прочных), пустоты. И что же делать, когда на ванну истрачены
36
Композитный мир | #1 (88) 2020
многие моточасы станка ЧПУ, изношены килограммы алмазных режущих инструментов, а монолит вдруг взял, да и распался на куски или показал дырки в неподобающих местах? В таком случае готовится смесь из того же молотого камня и эпоксидной смолы. И ею все пустоты и трещины тщательно заполняются, а потом зашлифовываются. Не нужно вам объяснять, что такая ванна уже не так экологична, как это стараются показать. Все зависит от того, насколько безопасным эпоксидным связующим пользовался изготовитель. И стоит упомянуть, что скрытые и не полностью сшитые эпоксидной смолой трещины в камне в любой момент эксплуатации от перепадов температур могут разъединить это сокровище на более мелкие аккуратные фрагменты. Видимо, поэтому такие ванны дизайнеры любят вырубать из куска, оставляя снаружи толстенные стенки, бесформенные сколы и наросты. Дело тут не столько в дороговизне обработки лишней площади: кто заплатил за ванну миллион — другой, заплатит и еще. Ради красоты чего мелочиться-то? И не всегда в задумке художника. Нет, у такой ванны стенки придется делать толщиной не более 70–100 мм, иначе она будет выглядеть слишком громоздко. А при этой толщине обработанный камень быстрее, чем неотесанный монолит, треснет после некоторого количества циклов наполнения горячей воды. И весит такая ванна от 2 до 7 тонн — в квартиру не установишь. Так что ванну из натурального камня не только адекватной по цене, но и практичной назвать сложно.
Технологии 1
2
Доступной альтернативой уже давно стали цельнолитые ванны из искусственного камня, отлично снивелировавшего недостатки натурального материала, связанные с ценой и сложностью обработки, при этом сохранившего возможности создания долговечных красивых изделий и позволяющего воплотить самые смелые дизайнерские задумки. В этой статье хочу описать технологию изготовления настоящих цельнолитых ванн из искусственного камня. Литьевая смесь для таких ванн состоит из полиэфирной смолы и наполнителя, который представляет собой или мраморную крошку/микрокальцит, или смесь кварцевых материалов, или тригидрат алюминия. Первый наполнитель дает нам в итоге мраморную ванну, второй — кварцевую/гранитную, а тригидрат алюминия, являясь, по сути, молотым сапфиром, придает отлитому изделию много полезных свойств. Причем натурального наполнителя в такой смеси — 80–85% и совсем немного связующего. Это приятный по органолептическим ощущениям «теплый» материал, несравнимый с жестью, чугуном или акрилом. Несмотря на то, что литье ванн во многом похоже на литье умывальников, кухонных моек, душевых поддонов, эта технология имеет и много существенных отличий. Так как изготавливаемые объекты большие, тяжелые и гораздо более сложные по форме. В действительности каждая ванна — это своя технология. Техники изготовления разных ванн: на металлических опорах, отдельностоящих с вертикальными стенками, отдельностоящих чашеобразных с фартуками, пристенных со всторенным переливом, сложной формы «под старину» — очень отличаются друг от друга. С важными особенностями изготовления этих видов ванн я и постараюсь вас ознакомить в этой небольшой статье. 4
5
3
1. Пожалуй, самая простая в изготовлении — ванна на металлических опорах: декоративных (рис. 1) или совсем уж утилитарных (рис. 2). В последнем случае весь «непристой» обычно закрывают стеклопластиковым съемным экраном (фартуком). В первом случае это шикарная, так называемая «античная ванна» (хотя уже и порядком поднадоевшая модель), во втором — самый дешевый вариант каменной ванны небольшого веса (70–90 кг) и небольших размеров. Технология изготовления таких ванн наиболее похожа на изготовление кухонных моек. Форма для их производства состоит из лицевой части и крышки. Заливочная смесь подается через отверстие в крышке в районе слива ванны (рис. 4). 2. Вторая по сложности изготовления — это отдельностоящая ванна с вертикальными (условно) стенками (рис. 5 и 6). Смотрится шикарно, но достаточно много весит (100–140 кг). Для того чтобы отлить такое изделие и потом расформовать, форма должна быть разделена как минимум на 3 части: лицевая часть (внутренняя), крышка и донце. Все этапы технологии отливки ванн отрабатывались нами, начиная с 2014 года. На начальных этапах разработки технологии были попытки ввести особые направляющие для безопасного опускания крышки ванны на лицевую форму. Вы их можете увидеть на фотографиях 7–15. Однако позже от этого нововведения пришлось отказаться, как от неэффективного. Также вы можете видеть, что форма донца вывешена на четырех мощных опорах. Позже мы придумали более удобные варианты его крепления. В это же время была придумана система металлических каркасов для частей формы и система вибродвигателя. Они с некоторыми модификациями используются нами и сегодня. 6
Композитный мир | #1 (88) 2020
37
Технологии
38
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Композитный мир | #1 (88) 2020
Технологии 22
23
24
25
26
27
Как видите, форма ванны в сборе достаточно массивна, чтобы помещать ее на какой-либо вибростол, поэтому мы крепим вибродвигатель непосредственно к ванне. Колеса формы служат ему своеобразными амортизаторами при работе, они должны быть надежными, рассчитанными на вес 400–500 кг, согласно их маркировке. 3. Третьей по сложности производства можно назвать отдельностоящую чашеобразную ванну (рис. 16). Несмотря на кажущуюся простоту, она имеет важную особенность: из-за очень большого скоса бортов у такой ванны в области донца получается массивная отливка. Вы поймете, о чем я говорю, когда посмотрите на схему данной ванны (рис. 17). Уменьшить массивность этой отливки можно за счет приближения ее дна к полу. Но для последующей установки стандартной сливной гарнитуры зазор должен быть не менее 15 см. В противном случае нужно использовать непроизводимую массово гарнитуру, которая может разместиться в 9 см, или нужно учитывать эту особенность при установке ванны, дополнительно углубляя под гарнитуру пол. Описанных неудобств, снижающих привлекательность товара для рядового 28
29
потребителя, хотелось бы избежать. Для чего было разработано разборное донце. Такой вариант позволяет «обмануть» обратный уклон, мешающий сделать низ ванны менее массивным. Как все это выглядит, вы можете видеть на рисунках 18–23. В настоящее время при производстве подобных ванн мы используем еще одно конструкторское решение: когда ванна отливается по первому, описанному в статье варианту (только внутренняя лицевая часть и крышка), а внешняя стенка изготавливается из стеклопластика, и «приливается» к ванне уже отвержденной, образуя с ней единое целое (рис. 24 и 25). Такое решение позволяет существенно снизить вес ванны. 4. Еще более сложный в изготовлении вид литых ванн — «под старину» со сложными формами (рис. 26). Здесь приходится разделять крышку формы на две части. Это на изделии образует дополнительную линию разъема, которую приходится зашлифовывать и делать ручную финишную обработку. Как видите на рисунках 27–30, все части формы массивные, поэтому для работы с ними приходится использовать тельфер. 30
Композитный мир | #1 (88) 2020
39
Технологии
40
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
Композитный мир | #1 (88) 2020
Технологии 45
46
5. Для того чтобы получить ванны красивых форм, но облегчить работу с ними, был разработан (не нами) еще один вид — ванны на подставке (рис. 31). И мы его с успехом применяем. Идея в том, чтобы отливать нижнюю часть ванны отдельно, как постамент (рис. 32–39). Готовое изделие скрепляется воедино при помощи резьбовых втулок, вживленных в тело ванны (как это делается, я расскажу далее), или склеивается прочным силиконом. 6. Ванны-трансформеры — идея заключается в том, чтобы использовать разные вставки в форму базовой модели. Благодаря этому, из одной и той же формы мы получаем несколько визуально различных моделей ванн (рис. 40–47). 7. Встроенный перелив. С точки зрения практичности и простоты обслуживания лучшим является стандартный перелив в виде пластиковой трубы, крепящейся на ванну снаружи. Но мода диктует свои законы. Техническое решение для устройства встроенного перелива — это изготовление отдельного полого закладного элемента. После нанесения гелькоута он устанавливается на лицевую форму ванны сразу на сырой слой, как показано на рисунках 48–52. После
47
отверждения гелькоута этот закладной элемент будет надежно закреплен на форме. В таком состоянии лицевую форму соединяют с остальными частями. После заливки и отверждения изделие достают из формы. Теперь достаточно профрезеровать узкий паз в заранее отмеченном месте и просверлить отверстие слива. И в ванне откроется заложенный туда встроенный перелив. 8. Некоторые особенности изготовления ванн В процессе работы по изготовлению ванн необходимо учитывать некоторые особенности. Например, литую ванну можно изготовить как с декоративным слоем, так и без него. Такое изделие как ванна является достаточно массивным, а, следовательно, усадка материала при отверждении особенно заметна. На рисунке 53 видно, как укорачивается изделие в форме. Если ванна изготавливается с декоративным слоем, то его края при сборке формы оказываются зажатыми между соединительными фланцами (отбортовками). Усадка изделия отрывает часть декоративного слоя в этих местах, и изделие впоследствии требует продолжительного ремонта. Для того чтобы этого не происходило, нужно отслеживать момент, когда смесь уже зажелировалась, но
48
49
50
51
52
53
Композитный мир | #1 (88) 2020
41
Технологии 54
56
55
57
еще не началась усадка материала. Это короткий промежуток в 3–5 минут, поэтому его достаточно трудно «поймать». В это время нужно снять прижимные струбцины/ открутить болты, соединяющие крышку с лицевой формой. Если мы льем ванну из смеси тригидрата алюминия и полиэфирной смолы, то окрашивание ванны в нужный цвет происходит путем добавления красящего пигмента в смесь. Помимо того, что такая литьевая смесь обладает повышенными противопожарными, антиусадочными и прочностными свойствами, мы получаем еще и выигрыш в указанном моменте: нет зажатого фланцами облоя, не нужно отслеживать момент желирования. В ходе экспериментов было установлено, что вертикальное расположение оси вращения вибродвигателя (рис. 54) является более благоприятным, чем традиционное. При этом вибрации происходят в горизонтальной плоскости, что ведет к меньшей сепарации наполнителя в смеси, более быстрому уплотнению и выдавливанию пузырьков воздуха, меньшему износу формы и ее обвеса. Ванны и оснастка для них имеют большой вес и 59
42
Композитный мир | #1 (88) 2020
60
58
площадь поверхности, если сравнивать с другими литьевыми изделиями. Для эффективной работы с ними нужен коллектив, состоящий не менее чем из 4-6 человек (рис. 55-58). 9. Детальная проработка оснастки Создание оснастки (формы) для литьевой ванны — это материалоемкое и трудоемкое мероприятие. Модели из МДФ для каждой из частей ванны весят по 400–500 кг, вытачивание на станке ЧПУ моделей для создания полного комплекта форм новой ванны обходится от 450 000 до 1 900 000 руб. Очень нежелательны в этом процессе ошибки, которые потом придется устранять на физической модели или форме. Поэтому перед началом работ мы всегда производим анализ и полную прорисовку всех элементов ванны и будущей оснастки. Как проиллюстрировано на примере пристенной ванны с литым экраном (фартуком) (рис. 59–61). Вначале рисуется виртуальная модель самой ванны с учетом всех уклонов и толщин, дополнительных элементов (перелив, опорные ножки, и тому прочее). Затем из нее создаются разнесенные на отдельные 61
Технологии 62
63
64
65
66
67
тела модели частей формы, которые будут вытачиваться на ЧПУ. Финальным шагом перед началом изготовления физических моделей на ЧПУ является их сведение в среде моделирования с функцией «оставить общее». Тогда пересечение тел моделей дает нам ванну. Это производится для проверки правильности всех выполненных построений. Обратите внимание на то, как на этой ванне выполнен встроенный перелив. В отличие от описанного выше он изготавливается не замкнутым телом, а половинкой, которая крепится в установленном месте на уже отлитую ванну. Перелив приклеивается при помощи полиэфирной склеивающей пасты или силикона. Затем фрезеруется щелевое отверстие перелива и сверлится отверстие в сливе. Такая конструкция позволяет устанавливать встроенный перелив как на ванну с декоративным слоем, так и на ванну из окрашенного тригидрата алюминия. При необходимости его можно легко заменить другим таким же отформованным переливом. Кроме того, такой перелив является опциональным: его можно вообще не устанавливать, а заменить стандартным трубчатым переливом. Для этого вместо фрезеровки щелевого отверстия сверлится круглое отверстие в соответствующем месте. 68
69
Для перелива мы изготавливаем отдельную модель, поэтому всего их будет четыре (рис. 62–65). Обратите внимание на дизайнерское решение этой ванны: нам хотелось иметь литой фартук, но с минимумом дополнительного веса. На рисунке 66 видно, как это достигнуто путем объединения элементов и задания оригинального направления съема донца. Как видим на рисунке 60, ванна опирается на металлическую раму с регулируемыми ножками. Такое крепление наиболее удобно в установке и надежно в эксплуатации. Для присоединения каркаса к литой ванне в теле ванны имеются закладные резьбовые втулки. Чтобы их туда поместить, перед заливкой ванны в специальные втулки, расположенные в форме донца, вставляем болты и навинчиваем на них эти закладные элементы для ванны (рис. 67). Когда форма наполняется смесью, они оказываются надежно заделаны в тело ванны. Чтобы достать ванну из формы, сначала откручиваем болты. Отформованные на моделях формы для ванны будут, как представлено на рисунках 68–71. Кроме построения моделей для вытачивания на ЧПУ мы также строим виртуальные формы, на которых располагаем все элементы обвеса (рис. 73–75). Это позволяет иметь все эти элементы в оцифрованном 70
71
Композитный мир | #1 (88) 2020
43
Технологии 72
73
струбцины для фиксации частей матрицы под гайковёрт рёбра жёсткости на плоских поверхностях ФСФ фанера 20 мм
74
75
опорные площадки для установки струбцин
76
44
Композитный мир | #1 (88) 2020
площадки для установки поворотных колёс с фиксаторами расчитанных на вес 400–500 кг
площадка толщиной 5 мм для установки вибродвигателя
77
Технологии виде, получить их чертежи для изготовления и при помощи рулетки определить на форме место установки любого из них. На рисунках 73–75 представлены все три части формы ванны в сборе. Здесь вы можете видеть: • ребра жесткости, выполненные из фанеры ФСФ 20 мм, вклеенные методом «мокрого угольника» на плоские участки формы. Дело в том, что при построении мы знаем участки, имеющие некоторый радиус и абсолютно плоские. Радиусные участки имеют природное усиление благодаря своей форме, плоские участки нуждаются в дополнительном усилении. В противном случае форма в этих местах будет слегка изгибаться при наполнении смесью и из-за деформаций отверждения в ней изделий, а литая ванна будет набирать «лишние килограммы» за счет этих искривлений. Лучший материал для установки усилений на стеклопластиковую форму — фанера ФСФ. Она прекрасно клеится полиэфирным ламинатом и имеет схожий со стеклопластиком коэффициент расширения, поэтому усиления из фанеры никогда не образуют деформаций на поверхности формы; • краевую жесткость формы обеспечивает металлический каркас из профильной трубы 40×20×2 мм. Он располагается на технической части форм, так называемыми отбортовками, поэтому не может вызвать деформации лицевой части, которые бы передались изделию. Применение металла в этих частях формы удобно тем, что он имеет повышенную прочность, и к нему удобно крепить все другие элементы сваркой; • например, так на него установлены опорные площадки для струбцин. Каждая площадка имеет антипода точно напротив себя на смежной части формы. Каждая площадка изготовлена из распиленной на квадраты металлической полосы толщиной 4 мм. Площадка сварена из двух таких квадратов, верхний из которых имеет отверстие, а нижний — сплошной. Эта конструкция приварена к профильной трубе в установленных местах. Такой способ их изготовления гораздо дешевле фрезерования, достаточно точен и прост; • опорные площадки служат для крепления специальных струбцин. В процессе совершенствования технологии мы определили, что покупные струбцины не отвечают нашим требованиям качества. Поэтому мы изготавливаем их из профильной трубы 20×20×2 мм, болтов М12 разной длины и соответствующих гаек (рис. 76 и 77). Такая конструкция не сползает и не ослабляется при вибрации, когда мы заливаем форму смесью. Благодаря выше описанным опорным площадкам, струбцины всегда находятся на своих местах. А болтовая головка позволяет быстро поставить и снять струбцины аккумуляторным гайковертом. На комплект таких струбцин для одной формы прилагаются еще 4 струбцины с опорными пятками и перекладиной для ручной затяжки. Они служат как «аварийные»: при случайном протекании смеси, случившемся при заливке формы, их ставят в проблемные места, и течь прекраща-
ется. После завершения отливки ванны причины течи выясняют и устраняют. Дальнейшие заливки происходят в штатном режиме, без применения «аварийных струбцин»; • на форме донца вы можете видеть большой металлический обруч. Это закладной элемент для крепления отрезка пластиковой стандартной канализационной трубы диаметром 160 мм. Через него ванну заливают смесью. Когда смесь начнет желироваться, трубу приподнимают, а столбик смеси, пребывающий в этот момент в резиноподобном состоянии, перерезают стальным тросиком с двумя ручками-перекладинами на концах. Трубу с излишком смеси удаляют; • технические части формы, называемые отбортовками, имеют направляющие бобышки, при помощи которых осуществляется точное позиционирование частей формы между собой. Внешние края отбортовок на глубину 40 мм имеют технологический отгиб. Угол между отгибами смежных отбортовок составляет 7°. Это позволяет легко размыкать части формы при съеме с изделия с помощью пластиковых клиньев. При наличии такого отгиба ни края формы, ни клинья не ломаются, когда мы работаем с формой. Завершая свою статью, хотел бы отметить, что немаловажную роль для производства качественных цельнолитых ванн играет выбор исходных материалов для работы и партнеров-поставщиков сырья и оснастки. Уже не один год мы сотрудничаем с компанией «УМС Композит», услуги которой хотел бы порекомендовать производителям изделий из композитов. Для справки: ООО «УМС Композит» много лет работает в сфере поставки сырья и материалов для производства композитных изделий, а также занимается изготовлением оснастки на заказ. Компания имеет несколько производственных площадок, на которых тестирует предлагаемые заказчикам и клиентам материалы, а также отрабатывает различные технологии. Благодаря чему специалисты компании, имеющие богатый опыт в работе с композитными материалами, всегда готовы предложить только самые современные технические решения и оказать всю необходимую техническую поддержку. Более подробную информацию об услугах и материалах, предлагаемых ООО «УМС Композит», вы можете получить в офисе компании по тел.: +(375) 29-147-73-25 или e-mail: e.antanovich@by.umspolyester.com, а также найти на сайте www.by.umspolyester.com
Композитный мир | #1 (88) 2020
45
Применение Оснос С. П. «Basalt fiber materials technology development»
Применение материалов из базальтовых пород в автомобильной промышленности В статье представлены характеристики материалов на основе базальтов, возможности и перспективы их широкого применения в автомобильной промышленности, в том числе для производства автомобилей с электроприводом.
Список литературы
1. Волокнистые материалы из базальтов Украины: сб. статей. — Киев: Техника, 1971. — 88 с. 2. Оснос М.С., Оснос С.П. Базальтовые непрерывные волокна — основа создания промышленных производств и широкого применения армирующих и композитных материалов // Композитный мир. — 2019. — №1 (82). — С. 58–65.
46
Композитный мир | #1 (88) 2020
Применение На современном этапе развития автомобильной промышленности востребованы не подверженные коррозии прочные легкие конструкционные и композитные материалы, тепло- и звукоизоляционные материалы, защитные покрытия. В настоящее время в автомобилестроении используют в основном недорогие стеклянные волокна. Углеродные волокна применяют ограниченно там, где это экономически оправдано. По своим техническим характеристикам и экономическим показателям материалы на основе базальтовых волокон (БВ) являются перспективными для их широкого применения в автомобильной промышленности. В настоящее время уже накоплен опыт применения материалов из базальтовых непрерывных волокон (БНВ) в автомобильной промышленности и ряде смежных отраслей: авиации, судостроении, вагоностроении. БНВ и материалы БНВ обладают рядом достаточно высоких технических и эксплуатационных характеристик.
4. Тепло- и звукоизоляционные характеристики. Данные по теплопроводности материалов из супертонкого базальтового волокна с диаметром элементарных волокон 1–3 мкм представлены в таблице 2 [1]. В таблице 3 представлены данные по звукоизоляционным характеристикам материалов из супертонкого базальтового волокна с диаметром элементарных волокон 1–3 мкм [1]. Тепло- и звукоизоляционные базальтовые материалы длительное время широко применяются в авиации и судостроении.
1. Относительно высокая удельная прочность волокон на разрыв, существенно превышающая эти показатели для металла (в 2–2,5 раза) и Е-стекловолокна (1,4–1,5 раза). В таблице 1 представлены данные по удельной прочности базальтовых непрерывных волокон на разрыв [1].
7. Совместимость БНВ с другими материалами: металлами, пластмассами. Это открывает широкую перспективу производства целого спектра новых композитных материалов: металлокомпозитных материалов, сотовых конструкций, армированных волокном пластмасс, защитных покрытий и других.
2. Высокая стойкость к воздействию внешних природных факторов и агрессивных сред. Базальтовые волокна пригодны для конструкций, работающих под воздействием влаги, растворов солей, химических сред, не подвержены коррозии.
8. Высокие эксплуатационные качества материалов и изделий из БВ: прочностные и весовые показатели, ударная стойкость, стойкость к воздействию окружающей среды и агрессивных сред, красивый внешний вид, ремонтопригодность, долговечность.
3. Высокая термическая стойкость базальтовых волокон (БВ). На основе БВ можно изготавливать негорючие и высокотемпературные материалы. Теплоизоляционные изделия из базальтовых волокон могут применяться при температурах от −200 до +600°С; андезитобазальтовые волокна — до +800°С.
9. Возможность производства материалов и изделий с применением различных технологий: формовки, холодной штамповки, напыления, вытяжки и других технологий, не требующих значительных затрат энергоресурсов, так называемых «холодных технологий».
5. Гигроскопичность БВ в 6–8 раз ниже, чем у стекловолокон [1]. Поэтому только термо- и звукоизоляционные материалы из базальтов традиционно применяются в авиа и судостроении, где очень важна низкая гигроскопичность материалов. 6. Высокая стойкость и долговечность материалов на основе БВ к вибрациям и знакопеременным нагрузкам.
Таблица 1 Диаметр элементарных волокон, микрон
5,0
6,0
8,0
9,0
11,0
Удельная прочность элементарных базальтовых волокон на разрыв, кг/мм²
215
210
208
214
205
60
80
100
120
140
0,0340
0,0360
0,0380
0,041
Таблица 2 Удельная плотность материала, кг/м³
20
30
Коэффициент теплопроводности, ккал/м•ч•град Перепад температуры, 50°С
0,0405
0,0375
0,0345
Таблица 3 Плотность материала ρ = 15 кг/м³. Толщина материала 30 мм. Величина зазора между материалом и изолируемой стенкой 0,0 мм. Диапазон частот, Гц
100–300
400–900
1200–7000
Нормальный коэффициент звукопоглощения
0,05–0,15
0,22–0,75
0,85–0,93
Плотность материала ρ =15 кг/м³. Толщина материала 30 мм. Величина зазора между материалом и изолируемой стенкой 100 мм. Диапазон частот, Гц Нормальный коэффициент звукопоглощения
100 – 200
300 – 900
1200 – 7000
0,15
0,86 – 0,99
0,74 – 0,99
Композитный мир | #1 (88) 2020
47
Применение Таблица 4 БНВ
E-стекло
S-стекло
Углеродное волокно
Арамидное волокно
3000–48801
3100–3800
4020–4650
3500–6000
2900–3400
79,3–93,1
72,5–75,5
83–86
230–600
70–140
1,5–2,6
4,7
5,3
1,5–2,0
2,8–3,6
6–21
6–21
6–21
5–15
6–15
60–4200
40 – 4200
40 – 4200
200 – 2400
100 – 1800
−260...+800
−50…+380
−50…+300
−50…+700
−50…+290
Себестоимость промышленного производства, USD/кг
2
1,1–1,8
1,4–2,0
3,0 – 3,2
25 – 30
17 – 22
Цена продаж, USD/кг
2,5–3,0
1,5–2,5
4,0–4,5
35–60
35
Показатели Прочность на разрыв, МПа Модуль упругости, ГПа Растяжение на разрыв, % Диаметр элементарных волокон, микрон Текс ровингов (tex), гр/км Диапазон температур длительного применения, °C
1 2
— Образцы БНВ повышенной прочности, произведенные на оборудовании четвертого поколения. — При промышленном производстве БНВ на основе новых технологий их себестоимость ниже себестоимости производства стекловолокна.
Примеры автодеталей из композитов на основе БНВ
10. Накоплен положительный опыт применения материалов из БНВ в автомобильной промышленности и ряде смежных отраслей: авиации, судостроении, вагоностроении. Сравнительные характеристики непрерывных волокон, применяемых для производства композитов, представлены в таблице 4. Для автомобильной промышленности проработаны вопросы применения композитных, армирующих, термо- и звукоизоляционных материалов, материалов специального применения, защитных антикоррозионных покрытий.
Композитные материалы и изделия на основе БНВ Основой композитов являются армирующие волокна, которые в составе материалов занимают от 70 до 80% объема. Армирующие волокна в виде ровингов, нетканых материалов (матов) из рубленого волокна и тканей в основном определяют прочностные характеристики композитов. Из композитных материалов производятся защитные элементы, детали интерьера и экстерьера автомобиля: бамперы, капот, обтекатели, спойлеры, крышки багажников и другие; для автомобилей с электроприводом — полностью кузов.
Формы для вакуумного формования композитных изделий сложной формы
48
Композитный мир | #1 (88) 2020
Применение Облегченные композитные кузова позволяют устанавливать дополнительные аккумуляторные батареи и увеличить дальность пробега электромобилей. На основе БНВ крупные автомобилестроительные компании Volkswagen и BMW разработали композитные кузова автомобилей.
Производство баллонов высокого давления для сжатого природного газа
Полностью базальтокомпозитный кузов автомобиля. (Инженерное бюро EDAG, Германия)
Перевод автомобильных двигателей с бензина на природный сжатый газ потребовал создания новых производств баллонов высокого давления на 250 бар (кг/см²). Давление при испытании баллонов 500 бар. По своим характеристикам БНВ (высокой прочности на разрыв и стойкость к знакопеременным нагрузкам) наиболее пригодно для производства автомобильных баллонов для сжатого природного газа. Широкое применение базальтокомпозитных баллонов в автомобильной промышленности позволит применять природный газ вместо бензина, снизить вредные выбросы в атмосферу от работы ДВС.
БНВ имеет ряд преимуществ перед стекловолокном — низкую гигроскопичность и более высокие характеристики по химической стойкости, прочности на разрыв и ударной прочности. Это важно при изготовлении деталей автомобилей, обеспечивающих безопасность при столкновениях и авариях. Базальтокомпозиты выдерживают многолетнюю эксплуатацию при воздействии природных факторов: влаги, растворов солей, щелочей и кислот. Особую актуальность автомобильные кузова из базальтокомпозитов приобрели для производства электромобилей. Базальтокомпозитные кузова автомобилей более прочные, не подвержены коррозии, не проводят электрический ток, долговечны в эксплуатации, в 2,5–3 раза легче аналогов из металла.
Материалы из БВ сочетают в себе высокие термо- и звукоизоляционные характеристики, низкую гигроскопичность, стойкость к воздействию вибрации, негорючесть и долговечность. Базальтовые волокнистые материалы также соответствуют требованиям
Композитные баллоны для сжатого природного газа (Компания Реал-Шторм, г. Ижевск)
Базальтокомпозитные баллоны для сжатого природного газа (Производство ЕС, Австрия)
Прошивной мат из базальтового супертонкого волокна
Иглопробивной холст из рубленого БНВ
Материалы на основе базальтовых волокон для термо- и звукоизоляции салона автомобиля, двигателей и глушителей
Композитный мир | #1 (88) 2020
49
Применение
Рубленые базальтовые волокна
применения негорючих материалов для автомобилей. Иглопробивные холсты из рубленого БНВ с 2000 года применяются для термо- и звукоизоляции горячей части глушителей автомобилей «TOYOTA». Необходимость использования термостойких БНВ в глушителях связана с применением двигателей новых модификаций, с высокой температурой отходящих газов. В глушителях проявляются другие положительные качества БВ: вибростойкость, термостойкость при частых теплосменах, что позволяет производить глушители высокого качества с длительными сроками эксплуатации.
Рубленые базальтовые волокна для тормозных колодок и дисков сцепления
Корд для автомобильных покрышек Базальтовые ровинги, крученые нити, ленты являются отличными материалами для корда автомобильных покрышек, так как обладают высокой прочностью на разрыв, не вытягиваются под действием нагрузок, выдерживают долговременные знакопеременные нагрузки.
Антикоррозионные покрытия на основе базальтовой чешуи
Базальтовые волокна являются заменителями канцерогенных материалов из асбестовых волокон, из которых изготавливали термостойкие прокладки для автомобилей.
Перспективно применение базальтовой чешуи для антикоррозионных и защитных покрытий днищ автомобилей. Базальтовый чешуйчатый материал представляет собой элементарные чешуйки толщиной до 3 микрон и площадью 1–3 мм². Базальтовая чешуя в составе лакокрасочных покрытий (ЛКП) обеспечивает их армирование, существенное (в разы) повышение прочности и химической стойкости. Уже накоплен многолетний опыт применения лакокрасочных покрытий, армированных базальтовой чешуей, в судостроении для покраски подводной и надводной частей судов и в химической промышленности. При этом базальтовая чешуя обеспечивает высокие механические характеристики покрытий:
Тормозные колодки, армированные рубленым БНВ для большегрузных автомобилей и карьерных самосвалов
Диски сцепления, армированные рублеными базальтовыми волокнами
Рубленные базальтовые волокна являются лучшим материалом для армирования тормозных и фрикционных накладок, имеют хороший фрикционный контакт с металлом.
Материалы из БВ для изготовления уплотняющих термостойких прокладок двигателя и глушителей
50
Тормозные колодки, армированные рублеными базальтовыми волокнами
Композитный мир | #1 (88) 2020
Применение прочность и износостойкость, а также надежную защиту металла от воздействия солей, кислот, щелочей и других агрессивных сред.
Заключение К настоящему времени накоплен опыт применения материалов из базальтовых непрерывных волокон в автомобильной промышленности и ряде смежных отраслей — авиации, судостроении, вагоностроении, химической промышленности. Возможности широкого применения БНВ в автомобилестроении в последние годы существенно расширились, что связано с рядом факторов: • БНВ и материалы из БНВ обладают рядом достаточно высоких эксплуатационных характеристик; • технологические разработки последних лет позволили обеспечить себестоимость производства БНВ ниже себестоимости производства стекловолокна [2]; • созданы крупные заводы — производители БНВ. При этом объемы промышленного производства БНВ увеличиваются с каждым годом по законам арифметической прогрессии; • БНВ имеют наилучшее соотношение показателя «цена и качество» по сравнению с другими типами непрерывных волокон (таблица 4).
Прокладки для автомобильного двигателя на основе базальтовых волокон
Автопокрышки с кордом из БНВ
Применение Францев М. Э., к.т.н. Тел: +7-903-717-31-25 gepard629@yandex.ru
Применение композиционных материалов в военном кораблестроении за рубежом Часть 1. Великобритания
Список литературы 1. Францев М. Э. Исследовательское проектирование судна из композиционных материалов с применением элементов концептуального анализа, как способ перехода от внешней задачи проектирования судна к формированию его логикоматематической модели и иерархии подсистем // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2010. — №1. — С. 103–106. 2. Францев М. Э. Советские противоминные корабли из композиционных материалов // Compositebook. — 2019. — № 3. — С. 50–56. 3. www.shipspotting.com/gallery/photo.php?l 4. www.naval-technology.com/projects/huntclass/ 5. Hull D., Clyne T.W. An introduction to composite material. — Cambridge University Press, 1996. — 327 p. 6. www.naval-technology.com/projects/sandown/
54
Композитный мир | #1 (88) 2020
Применение
Введение Ни в одной области знания невозможно рассчитывать на значительное продвижение вперед, если не существует сложившейся и постоянно развивающейся системы взглядов на ее перспективу. Это, в том числе относится к судостроению из композиционных материалов. Сегодня судостроение из композитов стало обособленной, быстро развивающейся отраслью индустрии. Применение композиционных материалов позволяет значительно сократить сроки строительства судна по сравнению с деревянным и металлическим судостроением. Кроме того, оно допускает использование существенно менее квалифицированной рабочей силы, чем та, которая требуется для постройки деревянных и металлических судов. Все это обусловливает серьезную экономическую мотивацию развития композитного судостроения. Мировой судостроительный опыт свидетельствует о высокой экономической эффективности производств, на которых создаются судовые корпусные конструкции из композиционных материалов, и о высоких эксплуатационных качествах современных судов из композитов. Первоначально конструкции стеклопластиковых судов, в том числе военных кораблей, воспроизводили конструкцию судов, изготовленных из традиционных судостроительных материалов: дерева и стали. По мере накопления опыта постройки конструкция стеклопластиковых судов приобретала специфические черты. Например, для снижения массы крупногабаритных элементов конструкций типа днища, борта, стенок или крыши надстройки, а также повышения их жесткости стали применяться трехслойные конструкции. Применение композитов, армированных высокомолекулярными и углеродными волокнами, в судостроении также расширяется. Поэтому проектирование кораблей и судов из композиционных материалов опирается на самые передовые конструктивные и технологические решения. С информационной точки зрения проектирование — это процесс последовательного преобразования входной информации об объекте проектирования в виде его функционального представления в выходную информацию в виде проектно-конструкторской и технологической документации. В процессе составления и преобразования описаний объекта проектирования используются также знания о рассматриваемой области и информация об опыте проектирования объектов аналогичного назначения. При создании перспективных типов судов, не имеющих близких прототипов в практике отечественного судостроения, возникает необходимость в связующем звене между внешней и внутренней задачами проектирования. Таким звеном является исследовательское проектирование. В процессе планирования нового для него типа судна проектант использует приемы исследовательского проектирования. Это позволяет преодолеть разрыв между имеющимся у разработчика опытом проектирования и технической эксплуатации других судов, а также
экономически и технологически обоснованными требованиями, предъявляемыми к новому проекту. Целью исследовательского проектирования применительно к процессу проектирования судна из композиционных материалов является решение следующих задач: • обоснование направления развития типов судов на перспективу с учетом достижений научно-технического прогресса; • разработка заданий на проектирование судов, увязанных с внешней задачей проектирования; • выявление областей, в которых должны разрабатываться общие требования к проектированию судов рассматриваемых типов и обоснование этих требований; • обоснование направлений развития комплектования судов [1]. В настоящее время теория проектирования интенсивно развивается, что связано с высокими темпами научно-технического прогресса. Создаются новые исходные материалы для композитов, появляются разнообразные виды судовых комплектующих, которые позволяют существенно расширить эксплуатационные возможности судов. Широкое использование методов математического моделирования обусловило внедрение в исследовательское проектирование всего разнообразия аппарата математического анализа. При этом цена ошибок, допущенных на ранних стадиях принятия решений, многократно увеличивается по мере совершенствования и удорожания судов. Что, в первую очередь, относится к военным кораблям. В современном судостроении из композитов усиливается взаимная зависимость между проектными, техническими и технологическими решениями. При составлении проектного замысла создания судна необходимо ответить на целый ряд вопросов. Поэтому проблема сбора и обработки исходной информации занимает важное место в анализе. Эта информация может быть представлена как множеством научных фактов, количественных и качественных данных, знаний о наблюдаемых процессах и явлениях, так и результатами их обработки: анализом, обобщением и выявленными закономерностями, прогнозируемыми тенденциями развития. Иными словами, результаты обработки исходной информации также представляют собой информацию, но более высокого качества. Как было сказано выше, способом перехода от внешней задачи к внутренней задаче проектирования судна из композиционных материалов, не имеющего в практике отечественного судостроения близких прототипов, является стадия его исследовательского проектирования. При этом оно опирается на использование комплексов данных о предполагаемых районах эксплуатации, статистических характеристиках судов — прототипов, осуществляющих реализацию аналогичных задач, а также на результаты выводов промежуточного анализа, которые надлежащим образом собраны, упорядочены и прошли процедуру верификации [1]. Композитное судостроение в нашей стране — Союзе Советских Социалистических Республик до 1991
Композитный мир | #1 (88) 2020
55
Применение года находилось по мировым меркам на лидирующих позициях. Приоритет постройки первого отечественного серийного стеклопластикового противоминного корабля относится к 1966 году. В последующие десятилетия военные противоминные корабли из композиционных материалов по различным проектам строились крупными сериями, в том числе на экспорт [2]. По известным причинам в развитии отечественного композитного кораблестроения наступил более чем десятилетний перерыв. В результате накопившихся проблем в отечественном судостроении возникла ситуация, когда между отработанными техническими решениями, применяемыми в отечественных проектных организациях при разработке проектов судов, и достижениями отечественной и зарубежной науки образовался разрыв, приводящий к возрастающему отставанию отечественного судостроения от мирового уровня. Несмотря на это, отечественное судостроение по-прежнему располагает огромным потенциалом в области науки и технологий. Тому подтверждение — серийное строительство композитных тральщиков проекта 12700 «Александрит» на Средне-Невском судостроительном заводе, а также постройка этим же предприятием головного тральщика из композитов по проекту 10750Э на экспорт. Однако для развития проектирования современных кораблей из композиционных материалов требуются все новые знания о передовых образцах этой морской техники, созданных в различных странах мира. В данном и последующих выпусках журнала «Композитный мир» будет опубликован обзор применения композиционных материалов в военном кораблестроении за рубежом. Обзор охватывает более чем сорокалетний период с момента создания первого противоминного корабля из композиционных материалов Wilton в Великобритании до ввода в строй последнего серийного новейшего корвета класса Visby в Швеции в сентябре 2015 года. Данный обзор является начальной стадией масштабного исследования, позволяющего понять и оценить дальнейшие перспективы применения композиционных материалов в военном кораблестроении. Обзор составлен по материалам отечественных и зарубежных электронных ресурсов. В обзоре сделан упор на информацию о внешнем виде, архитектурно-компоновочных особенностях и тактико-технических данных рассматриваемых кораблей, а также примененных композиционных материалах. При этом данные об их вооружении приводятся в минимальном объеме.
Великобритания В январе 1972 года на английской судостроительной верфи Vosper Thornycroft спущен на воду тральщик Wilton, корпус которого был выполнен из стеклопластика. Тральщик Wilton (M1116) был прототипом прибрежного тральщика/охотника за минами для Королевского флота.
56
Композитный мир | #1 (88) 2020
Рисунок 1. Тральщик из композиционных материалов Wilton [3]
По своим размерам и конструкции этот корабль был почти полностью идентичен тральщикам типа Ton, строящимся в Великобритании с 1958 года и имеющим деревянные или алюминиевые корпуса. Все основное оборудование, размещённое на тральщике Wilton, включая и энергетическую установку, было снято с деревянного тральщика Derriton. Это позволило сэкономить время при создании корабля, а кроме того, дало возможность более точно определить его преимущества перед тральщиками типа Ton за счет применения в качестве материала корпуса стеклопластика вместо дерева (рисунок 1). Основные проектные тактико-технические данные тральщика Wilton: • полное водоизмещение — 450 т; • длина наибольшая — 46 м; • ширина — 8,5 м; • высота борта — 4,5 м; • мощность судовой энергетической установки (СЭУ) — 3000 л. с.; • наибольшая скорость хода — 16 узлов. Тральщик Wilton имел поперечную систему набора с минимальным количеством продольных связей. Предполагалось на основании проведённых расчётов, что такая конструкция корпуса должна обеспечить корпусу корабля достаточную прочность при подводных взрывах даже на небольших расстояниях от него. Наружная обшивка корпуса тральщика выполнена из стеклопластика средней толщиной около 32 мм. Шпангоуты изготовлены путём нанесения слоев стекловолокна на бруски полиуретанового пенопласта. В целях повышения прочности корпуса при взрывах кроме приформовки шпангоутов к обшивке они еще дополнительно прикреплены бронзовыми болтами. Аналогично произведено крепление к обшивке переборок, палубы и других элементов набора. Кроме того, использованы усиленные кницы. Обоснованием для использования полиэфирного стеклопластика в качестве материала корпуса тральщика Wilton стало то, что, например, стеклопластик является более огнестойким материалом, чем алюминиевые сплавы (что спустя десять лет подтвердилось при гибели английского эсминца Sheffild в Фолклендском конфликте).
Применение Проектантами также утверждалось, что усталостная прочность стеклопластика составляет 25% от предела прочности, а ударная вязкость его значительно выше ударной вязкости стали и алюминиевых сплавов. Неоднородность стеклопластика как материала способствует локализации трещин. Высокая упругость обеспечивает восстановление нормальных обводов корпуса корабля после ударов. По своим теплоизоляционным свойствам стеклопластик приближается к дереву. С одной стороны, это способствует сохранению тепла в рабочих и жилых помещениях, а с другой — препятствует конденсации влаги на внутренней стороне обшивки корпуса. Для изготовления корпуса тральщика, который весит более 200 т, была построена специальная металлическая матрица. Укладка стекловолокна производилась вручную, а пропитка смолой — с помощью дозировочных машин. Все работы осуществлялись в крытом помещении, оборудованном системой кондиционирования воздуха. Строительство тральщика оценивается примерно в 2 млн. фунтов стерлингов, что на 500 тыс. фунтов стерлингов больше стоимости постройки тральщика с деревянным или алюминиевым корпусом. После ввода в эксплуатацию противоминный корабль Wilton (M1116) был включен в состав 2-й эскадры противоминных сил в Портсмуте. В 1974 году он принял участие в операции «Реостат» по разминированию Суэцкого канала. В строю тральщик Wilton (M1116) находился до 1994 года. В 2001 году он стал базой яхт-клуба Essex в Ли-он-Си в устье Темзы. Тральщики–искатели мин класса Hunt (официально противоминные корабли класса Hunt — Hunt class mine countermeasures vessels) — тип противоминных кораблей британской постройки конца 1970–1980х годов. В 1975 году в Великобритании началось создание противоминного корабля нового поколения — тральщика-искателя мин со стеклопластиковым корпусом, оснащенного самым современным оборудованием, способного выполнять как задачи траления, так и поиска мин (рисунок 2). В 1979 году был построен головной в серии минный тральщик из стеклопластика Brecon M29 водоизмещением 725 т. В момент появления в начале 1980 года
он был самым большим кораблем, построенным из стеклопластика. В результате появились корабли класса Hunt, названные так в честь различных охотничьих сборов по всей Британии. Иногда тип также именуют «Брекон» — по названию головного корабля. Для своего времени они оказались самыми крупными и дорогостоящими кораблями в мире с корпусами из стеклопластика. Были приняты все возможные меры для минимизации уровня магнитного поля проектируемого корабля и для снижения уровня создаваемых им подводных шумов. Корабль должен был быть способен совершать дальние переходы морем в любую часть света. Проектные характеристики тральщиков класса Hunt следующие: • водоизмещение стандартное — 615 т; • водоизмещение полное — 762 т; • длина — 60 м; • ширина — 9,8 м; • осадка — 2,2 м; • дальность плавания —1500 миль 12-узловым ходом; • экипаж — 45 человек (в том числе 6 офицеров).
Рисунок 2. Тральщик из композиционных материалов класса Hunt [4]
Рисунок 3. Изготовление корпуса тральщика из композиционных материалов Hunt [5]
В качестве армирующего материала корпуса была применена жгутовая стеклоткань — стеклорогожка, в качестве связующего применена изофталевая полиэфирная смола холодного отверждения. Всего на постройку корабля потребовалось 160 тыс. м² (или 130 т) стеклоткани. Корпус изготовлен методом контактного формования на металлической матрице. Толщина обшивки составляет 30–50 мм в зависимости от района корпуса. Срок формования корпуса составлял порядка 10 недель. На рисунке 3 изображено формование корпуса тральщика класса Hunt.
Композитный мир | #1 (88) 2020
57
Применение Тральщик Hunt имеет длинный полубак, простирающийся на 2/3 длины корпуса, и тральную площадку в кормовой части корпуса, огражденную фальшбортом. Надстройка сдвинута в нос от миделя. Ходовая рубка закрытого типа, с крыльями мостика по бортам. На надстройке в корму от ходовой рубки башенноподобная мачта. За ней расположена дымовая труба, вертикальная овального сечения с сужением кверху и черным оголовком. В корму от трубы антенны радиоэлектронного вооружения и грузовые стрелы. Далее до транца находятся ростры, предназначенные для хранения противоминного вооружения, полностью занимающего кормовую часть. Там же побортно размещены две кран-балки грузоподъемностью 1 и 3 т, основное тральное вооружение и акустический генератор. Энергетическая установка корабля состоит из двух 18-цилиндровых дизелей мощностью по 1800 л. с. При поиске мин, тралении и маневрировании применяется вспомогательная силовая установка — 750-сильный дизель. Электропитание систем тральщика обеспечивают три дизель-генератора суммарной мощностью 600 кВт и аварийный газотурбогенератор (60 кВт). При проектировании кораблей особое внимание уделили снижению физических полей — акустического и электромагнитного. В частности, оборудование тральщиков установлено на шумопоглощающих фундаментах, а дизеля выполнены в маломагнитном исполнении. Артиллерийское вооружение противоминных кораблей класса Hunt весьма скромно — оно представлено единственной артиллерийской установкой. Первоначально на тральщики устанавливали 40-мм автоматы Bofors Mk.9, но позже их заменили более современными 30-мм артиллерийскими установками DS-30. Тральщики класса Hunt состоят на вооружении Королевского флота Великобритании и ВМС Греции. В настоящее время в составе британского флота несут службу 11 кораблей этого типа. В Королевском флоте они получили номера с М29 до М41 и названия: Brecon, HMS Ledbury (M30), Cattistock (M31), Brocklesby (M33), Chiddingfold (M35), Atherstone (M38), Hurworth (M39) и Quorn (M41). Большинство из них построила верфь Vosper Thornycroft в Вулстоне, кроме Cottesmore (M32) и Middleton (M34), построенных Yarrow Shipbuilders в Клайде. Еще два — Bicester (M36) и Berkely (M40) были проданы Греции в июле 2000 года и в феврале 2001 получили новые названия Europa и Callisto соответственно. В Королевском флоте главным предназначением тральщиков класса Hunt стал поиск, определение местоположения, классификация и уничтожение якорных и донных мин в Северном море, в прибережных водах Великобритании, проливах Ла-Манш и Па-де-Кале. Первые два корабля этого типа («Брекон» и «Лэдбюри») в 1982 году участвовали в боевом тралении у Фолклендских островов (уже после окончания англо-аргентинского конфликта). Впоследствии главным районом применения тральщиков класса Hunt стал Персидский залив. Они активно участвовали в операциях против Ирака в 1991 и 2003 годах. В настоящее время в Персидском заливе посто-
58
Композитный мир | #1 (88) 2020
янно находятся один–два тральщика класса Hunt (вместе с более современными кораблями класса Sandown). Окончание холодной войны привело к сокращению корабельного состава Королевского флота и перераспределению задач. В 1990-е годы три корабля (Brecon, Cottesmore и Dulverton) лишились своего противоминного вооружения. Их переклассифицировали в патрульные корабли и направили для службы в Северную Ирландию. В 2005 году эти корабли вывели из боевого состава. Brecon стал несамоходным учебным судном. Два других тральщика в 2008 году передали Литве. Корабли после ремонта вошли в строй в 2011 году. Cottesmore стал «Скалвисом» (М53), а Dulverton — «Куршисом» (М54). Самыми современными противоминными кораблями Великобритании — специализированными искателями мин (по классификации НАТО SRMH — Single Role Mine Hunter) являются корабли класса Sandown. Решение об их строительстве было принято в 1984 году. Этот тип кораблей предназначен исключительно для поиска и нейтрализации мин. Поэтому они оказались дешевле в постройке и эксплуатации, чем многоцелевые минно-тральные корабли класса Hunt, которых они и дополнили в составе Королевского флота (рисунок 4–5). Головной корабль класса Sandown, спроектированный и построенный компанией Vosper Thornycroft в Вулстоне, был заказан в 1985 году, а введен в строй в 1989 году. Последующие четыре корабля первой серии были заказаны в 1987 году, а введены в строй до 1993 года. Вторая и последняя серия кораблей класса Sandown должна была быть заказана в 1990 году, однако сроки заказа дважды переносились, и заказ второй серии состоялся только в 1993-м году. Все корабли были построены компанией VT Group (бывшая компания Vosper Thornycroft) в Вулстоне. Первые четыре в предполагаемой серии из 12 кораблей были заказаны в 1993 году и переданы флоту в 1999–2000 годах. Еще два корабля были заказаны в 2001 году и переданы флоту в 2003–2004 гг. Vosper Thornycroft также построил три противоминных корабля класса Sandown для военно-морских сил Саудовской Аравии в рамках программы Al Yamamah, которые были введены в эксплуатацию в 1991–1997 годах. Корабли класса Sandown имеют следующие проектные характеристики: • водоизмещение стандартное — 450 т; • водоизмещение полное — 484 т; • длина — 52,5 м; • ширина — 9,0 м; • осадка — 2,3 м. Судовая энергетическая установка включает два главных двигателя — дизеля мощностью 1523 л. с. каждый, которые обеспечивают скорость полного хода 13 узлов. Корабль имеет дальность плавания 2900 морских миль при ходе 12 узлов. Корпуса противоминных кораблей класса Sandown выполнены из стеклопластика, и были приняты все
Применение меры, чтобы минимизировать магнитное поле этих кораблей. Даже ведра у них на борту были изготовлены из немагнитных материалов. Корпуса противоминных кораблей класса Sandown первой серии полностью изготавливались методом контактного формования, аналогичного тому, как формовались корпуса противоминных кораблей класса Hunt с использованием армирующих материалов на базе Е-стекла в виде жгутовой стеклоткани — стеклорогожки и связующего на базе изофталевой полиэфирной смолы холодного отверждения. При постройке противоминных кораблей класса Sandown второй серии для изготовления надстройки и различных внутренних конструкций корпуса применялась технология SCRIMP (Seeman Composites Resin Infusion Molding Process) — вакуумная инфузия. Корабли класса Sandown второй серии имеют гребные винты увеличенного диаметра. Благодаря носовым и поворотным подруливающим устройствам каждый корабль способен маневрировать с высокой точностью. Основное вооружение корабля — 30-мм пушка «Эрликон» с дальностью стрельбы до 10 км и скорострельностью до 650 выстрелов в минуту. Они также оборудованы усовершенствованной декомпрессионной камерой на двух человек (обслуживающей команду водолазов) и оснащены более мощным краном (которым переоснащались и корабли более ранней постройки) для перемещения аппаратов системы нейтрализации мин. Противоминные корабли класса Sandown способны вести поиск и уничтожать мины на больших глубинах и в открытом море. Кроме обычного трала, который буксируется в воде и детонирует мины, корабли этого типа используют СНЧ/СВЧ минно-поисковую ГАС (типа 2093 ПГП с пятью антенными решетками, опускаемую из камеры в корпусе). А затем могут применять два подводных аппарата с дистанционным управлением РАР104 Mod 5 (система RCMDS 2) для уничтожения мин фугасными зарядами. Спуск на воду и подъем аппаратов системы RCMDS (Remote Control Mine Disposal System) осуществляется с помощью специального крана. В Королевском флоте противоминные корабли класса Sandown получили следующие названия: Sandown(М105), Penzance (M106), Pembroke (M107), Grimsby (M108), Bangor (M109), Ramsey (M110), Blythe (M111), Shoreham (M112). Корабли, построенные для ВМС Саудовской Аравии в период с 1991 по 1997 гг., получили названия: «Аль-Джавф», «Шакра» и «Аль-Хардж». Их спаренные 30-мм АУ «Эмерлек» примерно аналогичны по своим возможностям одноорудийным артиллерийским установкам, установленным на британских кораблях. В 1989 году Испания подписала соглашение о передаче ей технологии строительства модифицированного варианта противоминных кораблей класса Sandown по проекту испанской фирмы «Базан» (в настоящее время «Изар», г. Картахена). В июле 2004 года Министерство обороны Великобритании объявило о том, что к апрелю 2005 года
Рисунок 4. Противоминный корабль класса Sandown [6]
Рисунок 5. Противоминный корабль класса Sandown [6]
в результате реорганизации Вооруженных сил Великобритании будут удалены три корабля класса Sandown. Три корабля Королевского флота были выведены из эксплуатации и проданы в Эстонию в сентябре 2006 года. Они были переоборудованы для решения других задач. Еще один корабль был выведен из боевого состава в 2001 году, всего после 10 лет службы, и в 2002-м переоборудован в учебный корабль (стоит на приколе) Британского королевского военно-морского колледжа (Дортмут). После переоборудования в плавучие учебные классы корабль был переименован в «Хиндустан» (традиционное название учебных кораблей колледжа с 1864 года). Продолжение обзора, включающее описание применения композитных материалов в военном кораблестроении стран Континентальной Европы, США, Австралии, Швеции и Норвегии, читайте на страницах следующих выпусков журнала «Композитный мир».
Композитный мир | #1 (88) 2020
59
Отраслевые мероприятия 2020 16 марта
31 марта — 3 апреля
Конференция «Подвижной состав для химических грузов 2020» Россия, г. Москва creon-conferences.com Международная специализированная выставка строительных, отделочных материалов и технологий RosBuild 2020 (Российская строительная неделя) Россия, г. Москва www.rosbuild-expo.ru
21–23 апреля
13-я отечественная выставка композитных материалов, оборудования и технологий «Композит — Экспо 2020» Россия, г. Москва www.composite-expo.ru
21–23 апреля
Международная выставка технического текстиля и нетканых материалов «Techtextil Russia 2020» Россия, г. Москва techtextil-russia.ru.messefrankfurt.com/moscow/ru.html
27–29 апреля
Российский международный энергетический форум Россия, г. Санкт-Петербург energyforum.ru
12–14 мая
Крупнейшая мировая выставка композитных материалов, технологий их производства и применения «JEC World» Франция, г. Париж www.jec-world.events
20–21 мая
II Международная конференция «Композиты России: игроки и рынки» Россия, г. Санкт-Петербург composites-conf.com
21–23 мая
XIII Международная выставка вертолетной индустрии «HeliRussia 2020» Россия, г. Москва helirussia.ru
21–22 мая
V Всероссийская научно-техническая конференция «Климат-2020: Современные подходы к оценке воздействия внешних факторов на материалы и сложные технические системы» Россия, г. Геленджик conf.viam.ru
июнь
8–10 июня
17 июня
18–19 июня
30 июня
7–10 июля
10 августа
23–29 августа
сентябрь/ октябрь 2 – 4 сентября
7 сентября
8–10 сентября
Международная специализированная выставка-форум «ДОРОГАЭКСПО» Россия, г. Москва www.dorogaexpo.ru Выставка «ROSMOULD» Россия, г. Москва rosmould.ru.messefrankfurt.com/moscow/ru.html Конференция «Полимеры в автомобилестроении 2020» Россия, г. Москва creon-conferences.com VI Машиностроительный кластерный форум 2020 Россия, г. Казань машфорум.рф VI Всероссийская научно-техническая конференция «Роль фундаментальных исследований при реализации Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» Россия, г. Москва conf.viam.ru ИННОПРОМ — международная промышленная выставка Россия, г. Екатеринбург www.innoprom.com Всероссийская научно-техническая конференция «Полимерные композиционные материалы нового поколения и технологии их переработки» Россия, г. Ульяновск conf.viam.ru Международный военно-технический Форум «АРМИЯ — 2020» Россия, Московская обл. www.rusarmyexpo.ru 13-я Международная выставка и научная конференция по гидроавиации «ГИДРОАВИАСАЛОН — 2020» Россия, г. Геленджик www.gidroaviasalon.com 26-ая международная выставка «China Composites Expo» Китай, г. Шанхай chinacompositesexpo.com/en IV Международная научно-техническая конференция «Коррозия, старение и биостойкость материалов в морском климате» в рамках выставки «Гидроавиасалон-2020» Россия, г. Геленджик conf.viam.ru Выставка «ЭКВАТЭК» ( международная выставка «Трубопроводные системы коммунальной инфраструктуры: строительство, диагностика, ремонт и эксплуатация – СитиПайп») Россия, г. Москва www.ecwatech.ru/ru-ru/about.html
15–17 сентября
Петербургский международный научно-промышленный композитный форум Россия, г. Санкт-Петербург composite-forum.ru
21–24 сентября
Выставка и конференция композитных материалов и технологий «CAMX 2020» США, г. Орландо www.thecamx.org
22–25 сентября
Международный саммит по ветроэнергетике «WindEnergy Hamburg 2020» Германия, г. Гамбург www.windenergyhamburg.com/en
24–25 сентября
Международная конференция «Композиты СНГ» Место проведения определяется www.composites-cis.com
29 сентября — 2 октября
4-я международная специализированная выставка оборудования и технологий для производства полимеров и композитов «ПОЛИМЕРЫ И КОМПОЗИТЫ» (в рамках Белорусского промышленно-инвестиционного форума — 2020) Белоруссия, г. Минск polymerexpo.by
октябрь
VIII Форум «Композиты без границ» Россия, г. Москва compositesforum.ru
6–7 октября
11-ая выставка композитных материалов и технологий «Kompozyt-Expo 2020» Польша, г. Краков www.kompozyt-expo.pl/gb
6–9 октября
X Петербургский международный газовый форум (ПМГФ — 2020) Россия, г. Санкт-Петербург https://gas-forum.ru
19–22 октября
23 октября
Выставка «ТЕХНОФОРУМ — Оборудование и технологии обработки конструкционных материалов» Россия, г. Москва www.technoforum-expo.ru Всероссийская научно-техническая конференция «Полимерные композиционные материалы нового поколения для гражданских отраслей промышленности» Россия, г. Москва conf.viam.ru
27–29 октября
20-я Международная выставка оборудования для неразрушающего контроля и технической диагностики «NDT RUSSIA» Россия, г. Москва www.ndt-russia.ru
27–30 октября
23-ая международная выставка химической промышленности и науки «ХИМИЯ-2020» Россия, г. Москва www.chemistry-expo.ru
ноябрь
Международный форум «Ключевые тренды в композитах: наука и технологии» Россия, г. Москва forum.emtc.ru
10–12 ноября
Выставка «Composites Europe» Германия, г. Штутгарт www.composites-europe.com
11–13 ноября
Выставка композитных материалов и технологий «JEC KOREA 2020» Южная Корея, г. Сеул www.jec-korea.events
19 ноября
Форум «Переработка отходов» Россия, г. Москва creon-conferences.com
24 ноября
Форум «Полимеры России» Россия, г. Москва creon-conferences.com
4 декабря
Национальный промышленный форум Россия, г. Москва npforum.ru
7–11 декабря
11 декабря
Международный научно-практический форум «Российская неделя здравоохранения — 2020» Россия, г. Москва www.zdravo-expo.ru IV Всероссийская научно-техническая конференция «Высокотемпературные керамические композиционные материалы и защитные покрытия» Россия, г. Москва conf.viam.ru
Материалы для производства композитных изделий: Смолы и отвердители
Разделительные составы
• Полиэфирные и винилэфирные смолы • Эпоксидные смолы • Гелькоуты • Трудногорючие решения • Наполнители и пигменты • Отвердители
• Грунты для форм • Очистители для форм • Полупостоянные разделители
Армирующие материалы
• Смолы и гелькоуты • Скинкоуты • Модельные пасты • Закладные элементы и расходники
• Ровинги • Стекломаты и вуали • Стеклоткани • Углеткани • Мультиаксиальные ткани • Препреги
Оборудование для RTM и инфузии
Материалы для производства оснастки
Адгезивы и клеи • Полиэфирные пасты • ММА клеи • Крепёжные элементы
Посетите наш стенд наБанг выставке ООО и Бонсомер, Москва ЧАО Банг и Бонсомер, Киев ООО Банг и Бонсомер, Москва Композит Экспо: материалов Отдел композиционных Отдел композиционных материалов Отдел композиционныхТелефон: материалов Телефон: (495) 258 40 40 доб. 116 +380 44 461 92 64 №+7 1D06 Факс: +7 (495) 258 40 39 Факс: +380116 44 492 79 90 Телефон: +7 (495) 258 40 40 доб. e-mail: rus-composites@bangbonsomer.com e-mail: composites@bangbonsomer.com e-mail: rus-composites@bangbonsomer.com