Проекты

Лодка из композитных материалов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1583
Предметы: Физика, Информатика, Черчение
Классы: 7 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Благодаря уникальным свойствам композиты стали одними из важнейших конструкционных материалов во многих отраслях промышленного производства. В судостроительной промышленности они позволяют создавать изделия, наиболее полно отвечающие современным требованиям. Использовать композиты в судостроении – значит улучшить прочность и эксплуатационные характеристики судов и сократить расходы на их обслуживание.

Цель

Разработка и создание лодки из композитных материалов на радиоуправлении.

Задачи

- Проведение обзора композитных материалов.

- Проектирование оснастки.

- Изготовление оснастки.

- Извлечение заготовки.

- Механическая обработка заготовки.

- Подбор радиооборудования.

- Проектирование креплений.

- Сборка водяного транспортного средства.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Программное обеспечение:

          - Autodesk PowerMill

          - Autodesk Inventor

  • Оборудование:

          - трёхкоординатный станок с ЧПУ Росфрезер ARF12STM

          - инфузионная эпоксидная система Т20-60

          - 3D-принтер Anet E10

          - верстак, оборудованный столярными инструментами

Описание

При проведении обзора композитных материалов выбор пал на базальтовые волокна, так как их стойкость к воде и морской воде составляет 100 %, что позволяет использовать их для гидротехнического, прибрежного и морского оборудования.

В ходе выполнения работы была спроектирована упрощённая конструкция лодки из композиционных материалов. Для изготовления оснастки была отпилена заготовка из МДФ, затем 3D-модель была загружена в программу. Для фрезеровки использовался трёхкоординатный станок с ЧПУ. После получения заготовки оснастки она была пропитана эпоксидной смолой, а затем после отвердевания оснастка была повторно установлена в станок и фрезерована начисто. После изготовления оснасток были выполнены работы по изготовлению корпуса изделия из композиционных материалов методом вакумной инфузии. Когда корпус был готов, осуществлялись подборка радиооборудования, проектирование креплений для радиооборудования и их печать на 3D-принтере. Завершающим этапом стала сборка водного транспортного средства и отладка работы всех электронных систем.

Результаты работы/выводы

Изучение одной из технологий получения композитных материалов; создание оснастки; создание корпуса плавательного средства из базальта; подбор радиооборудования; подключение и проверка работы.

Перспективы использования результатов работы

Данный аппарат показал хорошие эксплуатационные качества и может использоваться в качестве масштабной модели в проектах с привлечением радиотехники, а также спасательными службами, имеющими дело с водоёмами.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Технопарк «Инжинириум МГТУ им. Н. Э. Баумана».

Мнение автора

«В ходе работы нам была дана возможность на базе технопарка «Инжинириум МГТУ им. Н. Э. Баумана» познакомиться с технологиями изготовления композитных материалов и получить ценные советы для реализации нашей идеи. Трудно передать тот восторг, когда видишь, как твои время и труд материализуются в судно, способное ходить по воде!»