Описание

Трехмерное ткачество (3D-ткачество) — новая технология для получения цельнотканой объёмно-армированной преформы за один технологический процесс. Технология 3D-ткачества позволяет проектировать преформу с заданным процентным содержанием волокон в каждой из систем армирования и в объеме самого изделия. Автоматизированный процесс 3D-ткачества позволяет изготавливать простые и сложные интегральные преформы с сохранением целостности армирования при переходе от одного структурного элемента к другому с учетом траектории направления всех отдельных волокон. Нити непрерывны даже в случае сложно-профильных изделий.
Благодаря программируемости и прогнозируемости технологического процесса формирования преформы, при необходимости могут меняться ее геометрические размеры, параметры и масштабы. Размеры крупногабаритных преформ зависят от габаритов самого станка. Автоматизация производственного процесса 3D-ткачества сокращает цикл производства изделий, обеспечивает стабильность размеров и внутренней армирующей структуры преформ, что позволяет изготавливать серийные изделия с максимальной повторяемостью. Отсутствие ручного труда при создании преформы снижает трудозатраты и время производства композитных материалов. Технологический процесс настроен таким образом, чтобы «травмируемость» волокна в процессе была минимальной с целью сохранения физико-механических свойств.
Данная технология позволяет получить следующие изделия:

• Объемно-армированные преформы и изделия из ПКМ различных форм, включая конструкционные элементы для атомной, авиастроительной, космической промышленности
• Листовые материалы
• Крепежные изделия различного назначения
• Корпусные детали для БПЛА типа квадракоптер
• Изделия для медицинской техники (полукольца аппарата Илизарова, корпусные детали рентгеновской диагностической аппаратуры, детали экзоскелетов)
• Специализированное ткацкое оборудование для изготовления объёмно-армированных преформ методом 3D-ткачества

Преимущества

• высокие показатели сопротивления расслоению, нарастанию пробоин и трещин при повреждениях (сравнение с ПКМ изготовленными традиционными методами послойной выкладки)
• изготовление преформ конечной формы изделий со сложной геометрией, возможность интеграции с элементами конструкций, изготовленными из других материалов, широкое использование закладных деталей
• возможность производства изделий с заданными свойствами с учетом архитектуры, компоновки и задач конкретного элемента в конструкции
• автоматизация проектирования и производства изделий, возможность организации процесса в едином цикле, масштабирования выпуска продукции
• «множество» схем формирования армирующих слоев и вариантов форм, структур конечных изделий.

Референсы

1. 1. ПАО «ОДК-Сатурн»
2. АО «ОНПП «Технология» им. А.Г. Ромашина»
3. АО «ВПО «Точмаш»
4. ООО «ПЛАЗ»
5. АО «Центр инновационных технологий в ортопедии»
6. ООО «ЭКЗО СОЛЮШЕНС».