Ученые Пермского Политеха определили температурные условия, при которых углепластики начинают терять свои свойства. Данная разработка имеет огромное значение для автомобилестроения, где спрос на легкие и прочные материалы постоянно растет из-за ужесточения экологических норм. Углепластики, состоящие из углеродных волокон и полимерной смолы, позволяют значительно снизить вес транспортных средств, что ведет к экономии топлива и сокращению вредных выбросов.
Ключевой проблемой до сих пор являлась финальная механическая обработка деталей. Производители были вынуждены использовать стандарты, разработанные для металлов, что приводило к перегреву материала свыше 300 градусов. Это вызывало обугливание смолы, расслоение и появление микротрещин, что снижало прочность и долговечность конечного продукта. Команда исследователей под руководством доктора технических наук Вадима Карманова провела серию экспериментов, чтобы установить точные критические температуры.
В ходе исследования выяснилось, что процесс разрушения связующего в материале начинается уже при 215 °C. При температурах 260-350 °C, которые регулярно достигаются при стандартных режимах резания, потери массы и разрушение структуры становятся необратимыми. Ученые предлагают не только строго контролировать температурный режим в зоне резания, но и оптимизировать параметры обработки: снижать скорость резания, одновременно увеличивая подачу инструмента. Это минимизирует износ оборудования и предотвращает термическое повреждение детали.
Полученные данные помогут создать первые отраслевые стандарты для высококачественной обработки углепластиков без скрытых дефектов. Внедрение разработок пермских ученых позволит повысить надежность и безопасность легких деталей не только в автомобилестроении, но и в авиации и космонавтике, где к материалам предъявляются самые строгие требования.
Ранее в ЮУрГУ создали энергоэффективную систему технического зрения для электромобилей, снижая затраты в пять раз с помощью новых камер.
