Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2023
Идентификатор DOI: 10.17513/snt.39891
Ключевые слова: composite materials, machining, energy intensity, processing quality, cracking, pretreatment, vibration turning, ultrasonic vibrations, композиционные материалы, механическая обработка, энергоемкость, качество обработки, трещинообразование, предварительная обработка, вибрационное точение, ультразвуковые колебания
Аннотация: В статье показаны исследования состава, структуры процессов изготовления полимерных композиционных материалов. Выполнен аналитический обзор исследований в области физических и химических свойств полимерных материалов. Раскрыто содержание известных исследований, направленных на изучение механических свойств полимерных и композиционнПоказать полностьюых материалов. В статье представлен анализ структуры и физико-механических свойств полимерных и композиционных материалов. Раскрыты особенности формирования межатомных связей в металлах и полимерных материалов. Выполнено сравнение процессов механической обработки резанием металлов и полимерных материалов. Рассмотрены энергетические подходы в проблеме разрушения межатомных связей внутри металлов и полимерных материалов в процессе резания. Выполнен анализ существующих технических решений и научных направлений в исследовании механизмов резания металлов и композиционных материалов с точки зрения повышения эффективности и качества процесса. В частности представлены передовые исследования в области механической обработки полимерных материалов с применением высокоскоростной обработки, предварительной обработки поверхности полимера, пропускания ультразвуковых колебаний внутри материала, а также наложения ультразвуковых вибраций на режущий инструмент. В статье сделаны выводы о перспективных подходах механической обработки композиционных материалов с целью повышения качества обработки, ресурса инструмента, снижения энергоемкости процесса. Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России на выполнение коллективом научной лаборатории «Интеллектуальные материалы и структуры» проекта «Разработка многофункциональных интеллектуальных материалов и структур на основе модифицированных полимерных композиционных материалов способных функционировать в экстремальных условиях» (Номер темы FEFE-2020-0015). The article shows studies of the composition and structure of the manufacturing processes of polymer composite materials. An analytical review of research in the field of physical and chemical properties of polymer materials was performed. The content of well-known studies aimed at studying the mechanical properties of polymer and composite materials is revealed. The article presents an analysis of the structure and physical and mechanical properties of polymer and composite materials. The features of the formation of interatomic bonds in metals and polymer materials are revealed. A comparison has been made of the processes of machining by cutting metals and polymer materials. Energy approaches to the problem of destruction of interatomic bonds inside metals and polymer materials during the cutting process are considered. An analysis of existing technical solutions and scientific directions in the study of cutting mechanisms for metals and composite materials was carried out from the point of view of increasing the efficiency and quality of the process. In particular, advanced research is presented in the field of mechanical processing of polymer materials using high-speed machining, pre-treatment of the polymer surface, transmission of ultrasonic vibrations within the material, and the application of ultrasonic vibrations to the cutting tool. The article draws conclusions about promising approaches to mechanical processing of composite materials in order to improve the quality of processing, tool life, and reduce the energy intensity of the process. The work was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Education and Science of Russia for the implementation by the team of the scientific laboratory “Intelligent Materials and Structures” of the project “Development of multifunctional intelligent materials and structures based on modified polymer composite materials capable of functioning in extreme conditions” (Topic number FEFE-2020-0015).
Журнал: Современные наукоемкие технологии
Выпуск журнала: №12-2
Номера страниц: 258-263
ISSN журнала: 18127320
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Издательский дом "Академия естествознания"