Основные направления научных исследований, которые ежедневно выполняют сотрудники лаборатории – это производство широкого спектра высокоточных и высокотехнологичных опытных образцов для машиностроительных предприятий, а также подготовка специалистов, владеющих современными знаниями и навыками в области машиностроения. Большая часть работ связана с изучением свойств композиционных материалов.

– Это материалы, в которых присутствуют как минимум две составляющие. Вместе они дают синергетический эффект, который позволяет улучшить определенные свойства деталей и изделий машиностроения, – поясняет начальник лаборатории «Композиционные материалы» Александр Херувимов.

В лаборатории ЮУрГУ исследователи ориентированы на работу с полимерными композиционными материалами, где одна из составляющих – это полимерная матрица, в роли которой могут выступать различные пластики, термопластичные полимеры, эпоксидная или полиэфирная смола, а второй компонент – армирующие волокна, например, всем известные углеродные (карбоновые), стеклянные, базальтовые.

– Такие композиционные материалы позволяют при той же прочности детали повысить ее эффективность, облегчить конструкцию изделия – это очень важно, например, в авиа- и ракетостроении, – дополняет Александр Вячеславович.

В лаборатории работает суперсовременная установка Wolfangel GmbH. В неё из специальных баков подается под давлением двухкомпонентное связующее вещество. Всё управление процессом ведется с помощью сенсорного монитора, на котором можно задать параметры и выбрать нужную программу. Мощная насосная система, снабженная органами управления клапанами, подает компоненты вещества в специальную форму. Композитный материал затвердевает – и получается нужная деталь.

Многие исследования ведутся в сотрудничестве с зарубежными и отечественными компаниями. В числе партнеров лаборатории – такие крупные российские предприятия, как ГРЦ имени В.П. Макеева, Уралтрансмаш, ММЗ, заключен договор с ведущим российским разработчиком газотурбинных двигателей, известным во всем мире – АО «Климов», а в рамках Проекта 5-100 ведется совместная работа с производственным холдингом «Вертолеты России».

– Мы предложили для них более простую технологию изготовления детали кожуха торсиона несущего винта вертолета «Ансат», из полимерных композиционных материалов. Она позволяет исключить брак, – говорит Александр Херувимов.

Учеными проделана огромная работа по проектированию маски электропоезда «Ласточка», который выпускается в Верхней Пышме. Сотрудники лаборатории разработали и саму конструкцию, и технологию изготовления маски, выпустили опытный образец, который, пройдя все испытания, был одобрен руководством холдинга для запуска в серийное производство.

– Наши партнеры часто обращаются к нам с каким-либо конкретный практическим вопросом. Мы решаем его как научную проблему, организуем опытно-конструкторские работы и подготавливаем изделие к серийному выпуску. В этом и заключается наша задача, – поясняет Александр Херувимов.

Сотрудники лаборатории проводят экспериментальные работы для студентов. Так будущие специалисты смогут на практике понять принцип работы с технологиями полимерных композиционных материалов, чтобы в дальнейшем вести свои разработки с учетом особенностей их применения.

– Сегодня мы планируем расширение лаборатории: к исследовательскому оборудованию добавится производственное. С его помощью мы сможем выпускать полностью работоспособные опытные партии деталей. В работе над материалами будут использоваться высокопроизводительные роботизированные комплексы. Новый корпус лаборатории собираемся открыть в августе, – делится планами на будущее Александр Вячеславович.

Сейчас сотрудники лаборатории «Композиционные материалы» активно сотрудничают с RWTH Aachen University, который входит в тройку лучших технических университетов Германии. Партнеры уже приглашают наших сотрудников на бесплатные стажировки. И такое повышение квалификации, безусловно, выведет исследовательские работы ученых ЮУрГУ на международный уровень.