Проектирование и изготовление композитного рюкзака

Актуальность

В современных телефонах присутствует технология NFC, с помощью которой можно оплачивать покупки в магазинах, интернете. Из-за того, что злоумышленники научились пользоваться технологией NFC, встаёт острый вопрос об обеспечении финансовой безопасности населения. Проект представляет из себя рюкзак, состоящий из материалов, не пропускающих радиоволны, препятствуя тем самым деятельности злоумышленников. Чехлов для телефонов и планшетов, защищающих от радиоволн, существует уже много, и они прекрасно работают. Поэтому было принято решение модернизировать идею и создать уникальный проект, который принесёт пользу людям.

Цель

Спроектировать и изготовить радиопоглощающий рюкзак.

Задачи

1. Анализ источников информации.
2. Построение модели рюкзака.
3. Изготовление оснастки для изготовления рюкзака.
4. Формовка защитной части рюкзака из композиционных материалов.
5. Сборка защитной части и фурнитуры.
6. Выводы по проделанной работе.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Инфракрасная лампа
• Фрезерный станок
• Персональный компьютер с установленным ПО (САПР Autodesk Inventor)
• Вакуумный насос и вакуумная плёнка
• Трубки
• Жертвенная ткань и ткань из углеволокна
• Оснастка, прорезиненная фурнитура, эпоксидный клей, заклёпки

Описание

Проектирование изделия проходило в САПР-среде Autodesk Inventor. Там была создана 3D-модель рюкзака, а затем разработана оснастка для изготовления. Далее была написана управляющая программа для работы на фрезерном станке с ЧПУ, подготовлена заготовка. После запуска управляющей программы получилась готовая оснастка.

Следующим этапом была выкладка армирующей ткани в оснастку и пропитка связующим методом вакуумной инфузии. В качестве армирующей ткани использовалось углеродное волокно, так как оно поглощает радиочастоты, что препятствует краже с помощью NFC-технологии.

В качестве связующего была выбрана эпоксидная смола Т20-60. После пропитки изделие осталось отверждаться под инфракрасной лампой. Завершающим этапом работы была опиловка полученной детали и сборка карбоновой части и прорезиненной фурнитуры рюкзака на заклёпки и эпоксидный клей.

Для проведения испытаний в рюкзак был помещён смартфон с включёнными NFC. С помощью приложения «Метро» осуществлялась попытка считать информацию с социальной карточки, приложив её к рюкзаку. Система NFC не сработала. Это значит, что при попытке кражи денежных средств с планшета, телефона или дебетовой карты находящихся в рюкзаке, технология NFC не сработает и денежные средства останутся у владельца.

Результаты работы/выводы

В результате выполнения работы была достигнута поставленная цель – был спроектирован и изготовлен радиопоглощающий рюкзак из композитных материалов.

Ключевыми преимуществами композитного рюкзака являются:

1. Лёгкость,
2. Прочность,
3. Долговечность (обусловлена долговечностью углепластика),
4. Защита от краж с помощью технологии NFC,
5. Водонепроницаемость (прорезиненная фурнитура).

Перспективы использования результатов работы

Результаты данной работы показали, что применение данный рюкзак может найти в городской среде, в том числе при поездке в общественном транспорте. Изобретение не позволит воровать деньги с электронных устройств и карточек с помощью технологии NFC.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ЦМИТ Инжинириум МГТУ им. Н.Э. Баумана

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

1. Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2021 г., секция «Инновации умного города. Умная школа» – призёр;
2. Московская научно-практическая конференция школьников «Технопарк» 2021 г. – победитель;
3. 76-е дни науки НИТУ МИСиС (конференция для школьников по направлению «Нанотехнологии и наноматериалы» 2021 г.) – победитель

Мнение автора

«Очень горжусь проделанной работой и надеюсь, что мой проект принесёт пользу обществу и будет востребован на производстве»