Облегчённые композиционные материалы повышенной ударопрочности разработали в Институте авиамашиностроения и транспорта ИРНИТУ. С помощью аддитивных технологий политеховцам удалось в несколько раз снизить толщину стали без потери ударопрочных свойств.
Работу над проектом возглавил заведующий кафедрой материаловедения, сварочных и аддитивных технологий Андрей Балановский. В команду разработчиков вошли аспиранты Георгий Михайловский и Руслан Гусев, а также магистрант Павел Захаров.
По информации Андрея Балановского, композиционные материалы создали с помощью промышленного робота-манипулятора, приобретённого в рамках Программы «Приоритет 2030». Всего было разработано около 10 деталей из титана, алюминия, стекловолокна и стали. Каждый образец прошёл испытание на ударопрочность на специальном полигоне.
«Эффективность баллистической защиты брони зависит от способности материала поглощать и рассеивать угрозы, воздействующие на поверхность. При ударе броня может деформироваться, возвращать энергию обратно угрозе или рассеивать её. Механические свойства материала, из которого изготовлена броня, влияют на степень рассеивания данной энергии.
В ходе испытаний на полигоне хорошо себя зарекомендовал образец из стали. Этот сплав железа является основным для производства бронетехники. Среди его преимуществ – высокие баллистические характеристики и низкая стоимость», - говорит Андрей Балановский.
Перед командой стояла задача уменьшить толщину и вес стальных пластин. Для этого они создали градиентно-функциональный материал на поверхности стального листа с использованием аддитивных технологий. Подход позволил сократить толщину листа в несколько раз, значительно облегчить пластину без потери противоударных свойств.
«Мы остались довольны результатом и готовы продолжить совершенствовать материал, повысив степень ударных нагрузок. Материал с такими характеристиками актуален на различных производственных предприятиях, где предъявляются высокие требования к ударопрочности», - добавил Андрей Балановский.
Аспирант Георгий Михайловский сообщил, что композит был «выращен» методом проволочно-дуговой наплавки:
«Работа над проектом позволила прокачать навыки в области создания композиционных материалов. Эти знания будут полезны при подготовке моей кандидатской диссертации, посвященной лазерному легированию. Главная цель научного проекта – разработать методику повышения износостойкости деталей, контактирующих с почвой или горной породой».
В настоящее время сотрудники кафедры материаловедения, сварочных и аддитивных технологий выполняют НИОКР в интересах автомобильных и авиационных предприятий.
