Разработка технологии изготовления 3D-армированных ПКМ с термопластичной матрицей
Наименование задачи:
Разработка технологии изготовления 3D-армированных ПКМ с термопластичной матрицей
Организация-заказчик:
Требуемый уровень технологической готовности:
От TRL 1. Идея
До TRL 9. Серийное производство
Технологические направления:
Области применения:
Машиностроение и ОПК
Описание технологического запроса:
Цель: разработка технологии изготовления сложнопрофильных деталей типа спрямляющая или рабочая лопатка вентилятора из термопластичных полимерных композиционных материалов с трехмерным армирующим каркасом из углеродного волокна.
Задача:
1. Разработка технологической схемы совмещения трехмерно-армирующего каркаса из углеродного волокна и термопластичного связующего. Отработка процесса на элементарных образцах.
2. Определение физико-механических и физико-химических характеристик полученного ПКМ, а также исследование внутренней структуры на наличие дефектов.
3. Изготовление по разработанной технологии конструктивно-подобного образца, имитирующего РЛВ.
4. Формирование технических требований к оборудованию для изготовления полноразмерных изделий по выбранной технологии.
Объект: технология изготовления деталей из термопластичных ПКМ с трехмерным армирующим каркасом.
Функции объекта: выбранные материалы и разработанная технология должны обеспечивать возможность изготовления нагруженных статорных и роторных деталей двигателя.
Требования:
1. Рабочая температура выбранных материалов – не менее 120 °С.
2. Механические и эксплуатационные характеристики полимерной матрицы эквивалентны: полиэфир-эфир-кетону, полиэфир-кетон-кетону, полиимидимиду, полифениленсульфду.
3. Внутренняя пористость – не более 2%. В случае превышения значения пористости необходимо провести испытания по оценке влияния циклического нагружения на рост внутренних дефектов.
4. Целевое объемное наполнение углеродным волокном – 50%.
5. Возможность изготовления сложнопрофильных изделий переменной толщины типа рабочая лопатка вентилятора с максимальными габаритными размерами 1300 мм х 600 мм х 80 мм.
Задача:
1. Разработка технологической схемы совмещения трехмерно-армирующего каркаса из углеродного волокна и термопластичного связующего. Отработка процесса на элементарных образцах.
2. Определение физико-механических и физико-химических характеристик полученного ПКМ, а также исследование внутренней структуры на наличие дефектов.
3. Изготовление по разработанной технологии конструктивно-подобного образца, имитирующего РЛВ.
4. Формирование технических требований к оборудованию для изготовления полноразмерных изделий по выбранной технологии.
Объект: технология изготовления деталей из термопластичных ПКМ с трехмерным армирующим каркасом.
Функции объекта: выбранные материалы и разработанная технология должны обеспечивать возможность изготовления нагруженных статорных и роторных деталей двигателя.
Требования:
1. Рабочая температура выбранных материалов – не менее 120 °С.
2. Механические и эксплуатационные характеристики полимерной матрицы эквивалентны: полиэфир-эфир-кетону, полиэфир-кетон-кетону, полиимидимиду, полифениленсульфду.
3. Внутренняя пористость – не более 2%. В случае превышения значения пористости необходимо провести испытания по оценке влияния циклического нагружения на рост внутренних дефектов.
4. Целевое объемное наполнение углеродным волокном – 50%.
5. Возможность изготовления сложнопрофильных изделий переменной толщины типа рабочая лопатка вентилятора с максимальными габаритными размерами 1300 мм х 600 мм х 80 мм.