www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Необычная ситуация возникла перед конструкторами и технологами в связи с широким внедрением композиционных материалов практически во все отрасли машиностроения: при создании новых конструкций разработчик должен начинать свое творчество с проектирования композита. Это требует не только обоснованного выбора исходных материалов — армирующих волокон, связующих, наполнителей, но и оптимизированных по конечному результату структуры композита, технологии его изготовления и переработки в готовое изделие.

В самом деле, только в этом случае может быть реализовано соответствующее инженерное решение, так как без учета возможностей достижения максимальных армирующих эффектов, без выбора целесообразных путей улучшения технологичности, снижения массы, без учета способов увеличения устойчивости изделий к воздействию длительных знакопеременных нагрузок и внешней среды не представляется возможным создание экономически оправданных новых изделий.

В этом отношении инженерные проблемы оказываются существенно иными, нежели в традиционном машиностроении, имеющем дело преимущественно с обработкой металлов. Стандартные параметрические характеристики металлов как конструкционных материалов предопределяют возможность выбора обоснованных конструкторских решений и гарантированных эксплуатационных свойств готовых изделий.

Иное дело, когда предстоит работа с композиционными материалами. В этом случае регулирование механических, теплофизических и других характеристик, которые необходимы для эффективной реализации инженерных разработок, также является этапом проектирования и технологии. Существенным фактором при использовании композитов в качестве конструкционных материалов является временная зависимость механических свойств, обусловленная полимерной природой субстрата.

Возможность организации серийного выпуска изделий из композиционных материалов предопределяется самым тщательным входным и пооперационным контролем, а гарантия работоспособности изделия может быть дана лишь на основании контроля качества готовой продукции. Сравнительная дороговизна некоторых композиционных материалов, особенно на основе углеродных, борных и арамидных волокон, вызывает необходимость разработки и внедрения новых методов неразрушающего контроля всех выпускаемых изделий. Важность использования для композитов метода конечных элементов оказывается бесспорной. В этой связи особое значение приобретает проблема стандартизации методов контроля и оценок по всем операциям технологического процесса. Для неразрушающего контроля композиционных материалов и изделий из них все шире используются методы сканирующей электронной микроскопии, «жидкокристаллического тепловидения", рентгенографии, лазерной техники и т. п.

Расширяющиеся комплексные исследования, проводимые в нашей стране в области создания эффективных композитов под руководством академика Н. С. Ениколопова и по использованию их в качестве конструкционных материалов в различных отраслях народного хозяйства под руководством академика И. Н. Фридляндера, обусловливают необходимость своевременного обеспечения специалистов соответствующими информационными материалами.

В настоящее время инженерная работа с композиционными материалами прочно базируется на строгих физико-химических принципах. Эти принципы изложены в книге Липатова Ю. С. Коллоидная химия полимеров. Киев: Наукова думка, 1984, 342 с. Разработаны обоснованные методы оценки механических свойств этих материалов, описанные, например, в книгах Фудзии Т., Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Мир, 1982, 230 с. и Ендогура А. И., Вайнберга М. В., Иерусалимского К. М. Сотовые конструкции. Выбор параметров и проектирование. М.: Машиностроение, 1986, 199 с.

В справочнике детально изложены основные технологические аспекты производства композитов и формования изделий из них. Интересно отметить, что при использовании технологии ручной укладки существенное значение приобретает квалификация рабочих, а само формование изделия становится сродни искусству.

Вместе с тем все варианты технологии изготовления и переработки композитов все активнее внедряется автоматизация, а прогнозирование конечных результатов и поиск оптимальных вариантов их достижения становятся возможными благодаря компьютеризации процессов.

При обсуждении вопросов контроля производства особое внимание авторов обращено на использование методов неразрушающего контроля и стандартизации применяемых методов для того, чтобы и производители композиционных материалов, и их потребители — машиностроители использовали идентичные приемы для оценки их качества.

Интерес читателя вызовет и знакомство с информацией о работах, проводимых в США по внедрению композитов в транспортное машиностроение (при производстве наземных, морских и авиационных средств транспорта), а также в военную технику.

Книга завершается «Словарем терминов», наиболее часто используемых в технологии производства и переработки композиционных материалов. «Словарь» может служить полезным информационным материалом при работе с технической литературой (см. кн. 1).

Гл. 13—19 переведены А. М. Кнебельманом; гл. 20—25 (гл. 22 — совместно с Г. Э. Кесслером) и приложения А—В — А. Б. Геллером; гл. 26—28 — Г. Э. Кесслером.

Б. Э. Геллер

Назад, на страницу описания