Легкие и прочные композиты — настоящие суперматериалы, которыми реально заменить металлы, дерево и даже бетон

Репортаж с производства компании Artek Braiding Группы «ТехноСпарк» и «Нанотехнологического центра композитов» инвестиционной сети Фонда инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП). Рассказывает директор кластера композитных материалов «ТехноСпарка» Николай Волков.

Наши инженеры разработали технологию автоматизированного изготовления карбоновых конструкций практически любого размера. Удивительные метаморфозы углеволокна увидел Андрей Алексеенко: «Изначально карбон — космический материал. Инженеры искали альтернативу тяжелому металлу и создали прочный, легкий, термостойкий углепластик, из которого можно делать головные обтекатели и даже двигатели ракет. Сегодня карбон спустился с небес на землю. Одни из первых, кто заинтересовался углепластиком, были спортсмены. Для многих видах спорта чем легче и прочнее инвентарь, тем лучше. Карбоновые клюшки, весла, ракетки профессионалы используют уже не первый год. Правда, все они иностранного производства. Наши технологи попробовали разрушить монополию мировых производителей. Они смогли внедрить в производство технологию автоматизированного плетения углеволокна».

Николай Волков, директор кластера композитных материалов «ТехноСпарка»: «Мы можем комбинировать различные материалы, получая нужные свойства рукава. При помощи механического манипулятора мы можем оплетать различные сложные формы и, соответственно, получать формы абсолютно индивидуальной геометрии».

Сложные детали в основном делают вручную. Слой за слоем выкладывают в оснастку фрагменты карбоновой ткани и покрывают специальным связующим, а затем в вакууме сушат в печи. Долго, дорого и не всегда эффективно: есть риск получения брака.

На этой установке более двухсот веретен с углеродными нитями. Система доплетает карбоновый рукав. Трудно поверить, но из него получится совершенно разная продукция. Например, легкий спортивный велосипед.

На выходе получается своеобразный чулок из углеволокна, в который помещают нужную форму. В результате создается деталь без швов, а значит, она лишена слабых мест и, конечно, стоит дешевле. Наработки наших инженеров позволяют создавать самые разные конструкции, даже опоры мостов можно делать на такой установке.

Николай Волков, директор кластера композитных материалов «ТехноСпарка»: «Карбон приобретает широкое распространение и в нашей повседневной жизни. Это строительство и композитная арматура, опоры, и стойки, дизайнерская мебель».

В отличие от металла, углепластик не подвержен коррозии, а потому совсем не боится перепадов температур и влажности. Сейчас, когда созданы подобные установки, стоимость карбоновых изделий постепенно будет снижаться. Не исключено, что уже через пару десятков лет дома, мосты будут не железобетонными, а бетонно-карбоновыми.