В инжиниринговом центре «Наукоемкие технологии в машиностроении» Тульского государственного университета создаются композиционные материалы, которые могут стать заменой металла на производстве.

Инжиниринговый центр ТулГУ был создан в 2021 году в рамках деятельности научно-образовательного центра мирового уровня «ТулаТЕХ» при поддержке Минобрнауки России. С этого момента основное направление его деятельности – практическое взаимодействие с предприятиями Тульского региона и других областей в сфере композитов. Главная цель — выйти на полный цикл, начиная от создания композиционного материала с нужными свойствами и заканчивая проведением испытаний образцов изделий до их запуска в промышленную серию. Помимо этого, центр готовит кадры, которые могут работать в этой относительно новой, но уже активно внедряемой в производство области.

В инжиниринговом центре, используется самое современное оборудование. В составе центра и исследовательские лаборатории, и опытные линии. Работу ведут по нескольким направлениям, поскольку оборудование позволяет работать со всеми видами композитов.

По словам директора инжинирингового центра Артема Малахо, в рамках мегагранта Тульской области планируется создание лаборатории по синтезу самых современных термопластичных материалов. Работы в центре проводятся совместно с командой Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова, у которой большой опыт в этом направлении. – Запрос реального сектора на композиты очень высокий, – отмечает Артем Малахо, – ведь эти материалы способны заменить металл, значительно снизить вес изделий и добиться более высоких характеристик. Перед центром уже стоит ряд практических задач от производственников.С 1 сентября в ТулГУ начнется реализация новой магистерской программы «Машины и технология композиционных и функциональных материалов» совместно с МГУ им. М.В. Ломоносова, где подготовят мультидисциплинарных специалистов в области композитов. Они будут владеть не только знаниями в области технологий композиционных материалов, но и навыками проектирования и моделирования конструкций на их основе. Такие специалисты очень нужны как в самом инжиниринговом центре ТулГУ, так и на производстве.

Путём смешивания различных полимеров с наполнителями на линии компаундирования композитов получают новые материалы с заданными характеристиками. В лаборатории химии композиционных и углеродных материалов, которая входит в состав центра, исследуют свойства полученных материалов, чтобы понять, в какой сфере можно будет применять их наиболее эффективно.

Младший научный сотрудник лаборатории Андрей Потапов объясняет, что при добавлении графита в пластик повышается электропроводность, однако это делает пластик более хрупким. – Мы же, добавляя в него углеволокно, создаем новый материал, – уточняет Потапов. – Полученные композиты применяют в авиа-, ракетостроении и других областях промышленности, например, для создания уплотнителей, подшипников и облегчённых элементов двигателей и корпусов.
В ТулГУ для электрических разъемов создают электропроводящие композиционные материалы. Исследователи добиваются высокой электропроводности пластиков. Это важно для нанесения на них покрытий, позволяющих защитить идущий по разъему сигнал. Следующим этапом планируют делать 3D-печать образца изделия и в дальнейшем внедрять его в производство.

Артем Малахо уверен, что будущее на десятки лет за композитами на основе термопластичных материалов и специалисты Тульской области идут по пути их развития.