Технологии, которые окрыляют
С середины прошлого столетия композиты стали особенно востребованы аэрокосмической отраслью и другими высокотехнологичными отраслями. Сегодня широкое применение композиционных материалов на основе угле- и стеклопластиков в производстве авиационной техники стало общемировой практикой. В авиастроении сейчас активно замещают металлические детали композитными. Из композитов делают элементы фюзеляжей, крыльев, центроплана, детали хвостового оперения, элементы интерьера и т.д. Эффект — значительное снижение веса самолета, удешевление его производства. Эти конкурентные преимущества для производителей, а также возможности сокращения эксплуатационных расходов техники потребителями способствуют все большему расширению сферы применения композитов — их теперь используют в судостроении, автопроме, ракетостроении, в газо- и энергоперерабатывающей промышленности, в станкостроении и т.д.
Одним из пионеров развития производства полимерных композиционных материалов (ПКМ) в отечественном авиапроме стало «Воронежское акционерное самолетостроительное общество» («ВАСО»). Сегодня на предприятии освоен выпуск изделий из ПКМ для всей линейки производимых самолетов. «ВАСО» и другие российские авиастроители — «КАПО им. С.П. Горбунова», «Авиастар-СП» изготавливают из композиционных материалов навесные агрегаты: закрылки, элероны, интерцепторы, тормозные щитки, рули высоты и направления, различные панели, люки. Входящая в ОАК компания «Аэрокомпозит» изготовила т.н. «черное крыло» из композитных материалов для нового среднемагистрального самолета МС-21.
Несмотря на очевидную востребованность этих инновационных технологий, в России до сих пор совсем немного инженерных компаний, способных обеспечить заказчикам их успешное внедрение. В их числе инженерно-консалтинговая компания «Солвер». Направление «Цифровое производство деталей из композитов» компания впервые презентовала еще в 2011 году на Международном авиационно-космическом салоне (МАКС). К этому моменту у «Солвера» уже был опыт продвижения композитной технологии для различных заказчиков. Компания выполнила работы по договору генерального подряда в интересах «ОАК» и «ВАСО» на поставку первого в России станка MAG Viper-1200 FPS для автоматизированной намотки-выкладки деталей из композитов. На выставке «Металлообработка» еще в 2012г. компания «Солвер» в первый раз продемонстрировала действующий прототип современного производства деталей из композитных материалов и пластмасс для авиакосмической отрасли. На стенде компании был развернут комплексный автоматизированный участок: рабочее место конструкторско-технологической подготовки производства композитных деталей на базе ПО FiberSim, раскройная машина Zund для автоматической резки препрега, лазерные проекторы LAP и LPT для контурной проекции при выкладке препрега на технологическую оснастку, промышленные образцы технологической оснастки для изготовления деталей из композитов в авиастроении, а также вспомогательные материалы Airtech для термостатирования деталей в автоклаве.
По степени вовлеченности того или иного государства в авиационную и космическую деятельность можно судить не только об уровне его социально-экономического развития, но также о весе и положении на международной арене. Авиакосмическая промышленность отражает общее состояние промышленности и экономики страны. Конкурентоспособность российского авиапрома во многом определяется применением инновационных, конкурентных по цене, качеству и сроку службы материалов. Комплектующие авиационных аппаратов из композиционных материалов отличает высокая прочность, легкость, термостойкость, работоспособность при высокой влажности, способность поглощать радиоизлучения. По сравнению с традиционными материалами, используемыми при создании авиационной техники, композиты обладают целым рядом преимуществ. Основные из них — легкость, высокая прочность, износоустойчивость, жесткость, высокая температурная стойкость, радиопрозрачность (для стеклопластиков), долговечность. К тому же у композитов высокая стойкость к коррозии. Более того, у этих материалов низкий процент температурного расширения — это очень важное качество при изготовлении высокоточных приборов, например, антенн для космической связи. Применение композитов также позволяет снизить вес различных конструкций, в результате чего, например, уменьшается расход топлива машин и увеличивается их маневренность. При создании изделий, предназначенных для спасения людей при пожаре, применяют композиты с высокой тепло- и огнестойкостью. Некоторые композитные материалы обладают свойствами, превышающими по определенным показателям традиционно применяемые материалы: стали, алюминиевые и титановые сплавы, древесину, причем, чем выше удельные характеристики композита, тем легче или прочнее конструкция. Уникальность композитов состоит и в том, что можно заранее спроектировать этот материал с заданными физико-механическими свойствами, чтобы придать конечному изделию характеристики, необходимые для конкретной области применения.
Производство деталей из композитов в настоящее время является частью комплексного предложения компании «Солвер» отечественной промышленности. Специалистами компании «Солвер» были спроектированы детали из углеволокна для самолетов Сухой Суперджет 100, АН-148 и др. По данным деталям была проведена полная технологическая подготовка производства и внедрены процессы автоматизированного производства (с обучением и сертификацией персонала авиационных предприятий). Сегодня специалисты компании «Солвер» готовы взять на себя решение комплекса задач по изготовлению деталей из композиционных материалов: от поставки автоматизированных систем конструкторского и технологического проектирования и производства до собственного позаказного производства таких деталей на созданной производственной базе в г. Воронеж.