Соглашение, предусматривающее создание производства аэрокомпозитов на Казанском авиационном производственном объединении - КАПО имени Горбунова – подписали во вторник правительство Татарстана, руководство «Объединенной авиастроительной компании» и «Аэрокомпозит» при участии президента Татарстана Рустама Минниханова. Церемония проходила в рамках открытия в Казани Пятой международной выставки «Авиакосмические технологии. Современные материалы и оборудование», передает ИТАР-ТАСС.

«Совместное предприятие стоимостью до 100 млн долларов создается на базе КАПО имени Горбунова», - сказал президент компании «Аэрокомпозит» Анатолий Гайданский. Средства будут выделены «Аэрокомпозитом» и иностранными инвесторами. К имеющимся корпусам будут построены новые, где, по его словам, будут выпускаться композитные конструкции, детали для 120-140 гражданских самолетов в год. По словам Гайданского, композитные материалы, получаемые с применением нанотехнологий, в десятки раз легче металла, что очень важно для летательных аппаратов. Пока на отечественных самолетах композиты составляют всего 10%.

«С пуском нового производства, которое планируется в 2012 году, доля композитов на таком новом пассажирском лайнере, как МС-21, достигнет до 30-40%», - заверил Гайданский. «Татарстан располагает мощным комплексом авиастроения, обеспечивающим весь цикл от разработки до выпуска авиационной техники, - сказал президент Татарстана Рустам Минниханов, открывая выставку. - В процессе реформ мы не потеряли ни одно предприятие. Для освоения техники нового поколения нам потребовалось внедрение новых идей в технологиях». КАПО имени Горбунова, специализирующееся на выпуске военных самолетов дальней авиации, а также пассажирских Ту- 214, в 2009 году, по словам гендиректора Василя Каюмова, реализовало продукции «на 4 млрд рублей, в 2010 планирует на 5,5 млрд рублей, а в 2015 году намечено довести объем производства до 15 млрд рублей».

Для фрезеровки композитных материалов используют ручные фрезеры и фрезерно-гравировальные станки. Система резки Keencut Evolution предназначена для обработки материала любого типа и ширины на выходе из планшетных принтеров или принтеров с вальцовочной подачей. Keencut Evolution — интегрированная система для резки материалов широкого формата, призванная совершить революцию в скорости, точности и удобстве чистовой обработки материалов. Она легко размещается на любом верстаке или специальном листорезном станке Keencut Cutting Centre.

Композитные материалы представляют собой металлические и неметаллические матрицы (основы) с заданным распределением в них упрочнителей (волокон, дисперсных частиц и др.); при этом композитные материалы позволяют эффективно использовать индивидуальные свойства составляющих композиции. По характеру структуры композитные материалы подразделяются на волокнистые, упрочнённые непрерывными волокнами и нитевидными кристаллами, дисперсноупрочнённые композиционные материалы, полученные путём введения в металлическую матрицу дисперсных частиц упрочнителей, слоистые композитные материалы, созданные путем прессования или прокатки разнородных материалов. Сплавы с направленной кристаллизацией эвтектических структур также представляют собой композитные материалы . Комбинируя объемное содержание компонентов, можно, в зависимости от назначения, получать композитные материалы с требуемыми значениями прочности, жаропрочности, модуля упругости, абразивной стойкости, а также создавать композитные материалы с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами. Композитные материалы своим прообразом имеют широко известный железобетон, представляющий собой сочетание бетона, работающего на сжатие, и стальной арматуры, работающей на растяжение, а также полученные в 19 в. прокаткой слоистые материалы.

Успешному развитию современных композитных материалов содействовали: разработка и применение в конструкциях волокнистых стеклопластиков, обладающих высокой удельной прочностью (1940-50); открытие весьма высокой прочности, приближающейся к теоретической, нитевидных кристаллов и доказательства возможности использования их для упрочнения металлических и неметаллических материалов (1950-60); разработка новых армирующих материалов - высокопрочных и высокомодульных непрерывных волокон бора, углерода, Al2O3, SiC и волокон других неорганических тугоплавких соединений, а также упрочнителей на основе металлов (1960-70).

В технике широкое распространение получили волокнистые композитные материалы, армированные высокопрочными и высокомодульными непрерывными волокнами, в которых армирующие элементы несут основную нагрузку, тогда как матрица передаёт напряжения волокнам. Волокнистые композитные материалы, как правило, анизотропны. Механические свойства композитных материалов определяются не только свойствами самих волокон, но и их ориентацией, объёмным содержанием, способностью матрицы передавать волокнам приложенную нагрузку и др. Диаметр непрерывных волокон углерода, бора, а также тугоплавких соединений (В4С, SiC и др.) обычно составляет 100-150 мкм.

Важнейшими технологическими методами изготовления композитных материалов являются: пропитка армирующих волокон матричным материалом; формование в пресс-форме лент упрочнителя и матрицы, получаемых намоткой; холодное прессование обоих компонентов с последующим спеканием, электрохимическое нанесение покрытий на волокна с последующим прессованием; осаждение матрицы плазменным напылением на упрочнитель с последующим обжатием; пакетная диффузионная сварка монослойных лент компонентов; совместная прокатка армирующих элементов с матрицей и другие.

Композитные материалы в конструкциях, требующих наибольшего упрочнения, характеризуются расположением армирующих волокон по направлению приложенной нагрузки. Цилиндрические изделия и другие тела вращения (например, сосуды высокого давления), в основе которых лежат композитные материалы, армируют волокнами, ориентируя их в продольном и поперечном направлениях. Увеличение прочности и надежности в работе цилиндрических корпусов, а также уменьшение их массы достигается внешним армированием узлов конструкций высокопрочными и высокомодульными волокнами, что позволяет повысить в 1,5-2 раза удельную конструктивную прочность корпусов из композитных материалов по сравнению с цельнометаллическими корпусами.

Весьма перспективны композитные материалы, армированные нитевидными кристаллами (усами) керамических, полимерных и др. материалов. Размеры усов обычно составляют от долей до нескольких мкм по диаметру и примерно 10-15 мм по длине.

Разрабатываются композитные материалы со специальными свойствами, например радиопрозрачные и радиопоглощающие материалы, композитные материалы для тепловой защиты орбитальных космических аппаратов, композитные материалы с малым коэффициентом линейного термического расширения и высоким удельным модулем упругости и другие.

Области применения композитных материалов многочисленны; кроме авиационно-космической, ракетной и других специальных отраслей техники, композитные материалы могут быть успешно применены в энергетическом турбостроении, в автомобильной промышленности - для деталей двигателей и кузовов автомашин; в машиностроении - для корпусов и деталей машин; в химической промышленности - для автоклавов, цистерн, аппаратов сернокислотного производства, ёмкостей для хранения и перевозки нефтепродуктов и др.