Проекты

Создание защиты из композитных материалов

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Материаловедение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1799
Предметы: Физика, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Актуальность работы

Благодаря своим свойствам композитные материалы востребованы в современном мире. Их прочность и лёгкость имеют множество применений как в мирных, так и военных целях.

Цель

Целью проекта является создание различных изделий из углеволокна и базальтовой ткани, изучение их потенциала и получение выводов о целесообразности их использования.

Описание

Для изготовления изделий из композитных материалов был применён метод вакуумной инфузии.

Этот метод изготовления композитов представляет собой метод формования изделий, при котором за счёт герметичной плёнки, прилегающей к матрице, создаётся рабочая полость с уложенным армирующим материалом (вакуумный мешок). В полости создаётся вакуум, и за счёт этого вакуума связующее втягивается в рабочую полость и пропитывает армирующий материал. Этот метод позволяет получить изделия высокого качества при относительной дешевизне процесса изготовления, а также не требует наличия дорогостоящего оборудования.

Этапы работы

1. Чистка оснастки (С2H5OH − этиловый спирт, С3H6O − ацетон)

2. Нанесение разделителя (5 слоёв с интервалом 5 минут)

3. Нарезка ткани

4. Прокладка герможгута

5. Накладывание композитной ткани с помощью клея

6. Накладывание жертвенной ткани и сетки

7. Прокладка трубки

8. Сбор вакуумного пакета

9. Проверка герметичности

10. Замешивание смолы

11. Выкачивание смолы в вакуумную ловушку

12. Тестирование качества изделия

13. Анализ процесса изготовления

14. Формулирование выводов

Результат

Находясь в лаборатории «Инжинириума», мы научились изготавливать композитные изделия методом вакуумной инфузии.

На конференции предоставлены крага и каркас самолёта.

Оснащение и оборудование

В работе были использованы: смола, отвердитель, базальтовая ткань, углеволокно, клей, вакуумный насос, герможгут, форма под изделие, разделитель, комплект персональной защиты (халат, перчатки, респиратор), вакуумная ловушка, таймер, тепловая пушка и рабочая поверхность.

Перспективы использования результатов работы

На основе изучения свойств полученных изделий и процессов работы по их изготовлению была доказана целесообразность применения композитов в различных областях жизни человека, в качестве возможной замены многим традиционным материалам.

Команда проанализировала рыночные аналоги продукции и выяснила, что наш вариант является прочнее, легче, удобнее и дешевле аналогов.

Сотрудничество с вузом при создании работы

Работа выполнена в рамках обучения в «Инжинириуме» при МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Особое мнение

«Мы с удовольствием приняли участие в конференции «Инженеры будущего»