Поддержка по электронной почте
247886802@qq.comПозвоните в службу поддержки
+86-13258111863
Когда говорят про отсек, многие сразу представляют герметичную камеру в авиации, но в композитных конструкциях это понятие куда шире. На практике даже опытные инженеры иногда недооценивают, как поведёт себя углепластиковый отсек при циклических нагрузках.
Вспоминаю наш проект для морской платформы – делали технологический отсек из стеклопластика с полиэфирной смолой. Расчётные нагрузки были 3.5 МПа, но на испытаниях при 2.8 МПа пошла микротрещина в зоне крепления фланца. Пришлось пересматривать всю схему армирования.
Особенность в том, что для композитных отсеков классические формулы прочности часто не работают. Например, при термоциклировании от -40°C до +80°C эпоксидные связующие ведут себя непредсказуемо – где-то появляются зоны с повышенной хрупкостью.
В ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы мы отработали технологию послойного контроля при формовании крупногабаритных отсеков. Датчики деформации впрессовываются между слоями углеволокна, что позволяет отслеживать напряжения в реальном времени.
Самая частая проблема – несовпадение посадочных мест при установке отсека в общую конструкцию. Помню случай на объекте в Находке, когда пришлось на месте переделывать систему креплений – зазор в 5 мм между композитным отсеком и металлическим каркасом привёл к вибрациям.
Сейчас мы в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы используем лазерное сканирование посадочных мест перед отгрузкой. Но даже это не всегда спасает – разные коэффициенты теплового расширения материалов дают погрешность до 1.2 мм на 10 метров длины.
Для критичных объектов рекомендуем устанавливать компенсационные прокладки из вспененного полиэтилена – они гасят термические деформации. Хотя это решение тоже неидеально – со временем прокладки теряют эластичность.
С полиуретановыми герметиками для отсеков работали лет пять назад – оказалось, они несовместимы с некоторыми видами эпоксидных смол. После полугода эксплуатации в агрессивной среде появились отслоения по контуру уплотнения.
Сейчас перешли на силиконовые составы, но и тут есть нюансы – при толщине слоя больше 3 мм начинается неравномерная полимеризация. Особенно проблемно это для отсеков сложной геометрии, где есть труднодоступные полости.
На производственной площадке в промышленном парке Тяньфу мы отработали технологию нанесения герметика роботизированными комплексами – точность до 0.1 мм, но для мелкосерийного производства такой подход экономически невыгоден.
В 2022 году проводили испытания отсека из карбонового композита для солнечных батарей – при постоянном нагреве до 120°С зафиксировали снижение прочности на 18% уже через 200 циклов. Это заставило пересмотреть температурный режим эксплуатации.
Интересно, что для отсеков из стеклопластика температурная деградация менее выражена – максимум 8-9% после 500 термических циклов. Но тут другая проблема – УФ-деструкция поверхностного слоя.
Команда технологов ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы разработала защитное покрытие на основе кремнийорганических соединений – оно добавляет всего 0.3 мм к толщине стенки, но увеличивает стойкость к ультрафиолету в 3-4 раза.
Самый сложный случай – повреждение силового отсека в труднодоступном месте. Стандартная технология ремонта с применением вакуумной инфузии не всегда применима – нужен доступ к обеим поверхностям.
Для таких ситуаций мы создали ремонтный комплект с магнитными держателями формы – позволяет проводить локальный ремонт без демонтажа всей конструкции. Правда, прочность восстановленного участка составляет только 85% от исходной.
В прошлом месяце испытали новую методику – ультразвуковую сварку заплаток из препрега. Результаты обнадёживают, но оборудование слишком громоздкое для полевого использования. Возможно, в следующем квартале найдём более компактное решение.
При производстве стандартных отсеков до 2 метров мы перешли на вакуумное формование вместо автоклавного – экономия 25-30% по энергозатратам. Правда, пришлось пожертвовать плотностью материала – 1.45 г/см3 против 1.65 г/см3 у автоклавных аналогов.
Для крупных заказов в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы разработали модульную оснастку – одна базовая форма под разные модификации отсеков. Снизило стоимость оснастки на 40%, но увеличило время переналадки на 15-20%.
Сейчас рассматриваем переход на отечественные связующие – импортные подорожали в 2.3 раза за последний год. Пробная партия показала приемлемые результаты, но нужно дорабатывать рецептуру для ответственных отсеков.
