Лашко Є. Є. Зниження дефектності поверхневих шарів виробів з вуглець-вуглецевих композитів при гідроабразивному різанні

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі зі зниження дефектності поверхневих шарів виробів з вуглець-вуглецевих композитів при гідроабразивному різанні. Установлено, що порожниста структура та відмінності у міцнісних характеристиках, а також властивість струминного потоку вибірково обтікати перешкоди веде до утворення значної кількості поверхневих дефектів, і, навіть, до повного руйнування заготовки. Показано, що розташування точки прикладання гідродинамічного впливу відносно джгутів армувальних волокон має важливу роль у формуванні розмивів та розвитку початкових макропорожнин у матеріалі. Сформульовано наукові положення взаємодії двофазного гідроабразивного потоку з нещільним анізотропним напівпростором, виявлено основні закономірності формування поверхневих дефектів. Проведено тестове різання заготовок та отримано ряд зрізів, що дозволили ідентифікувати запропоновану математичну модель розвитку вирви руйнування, за якою можна оцінити дефектність сформованого поверхневого шару. Проведено мікроелектронні дослідження зародків мікротріщин, оцінено вплив режимів ведення обробки на явища тріщиноутворення. Доведено застосування хемографічного методу дослідження поверхонь для фіксації утворених мікротріщин. Оцінено також і водомісткість поверхні, утвореної при різанні, та випаровування вологи при просушуванні. Показано, що процес гідроабразивного різання вуглець-вуглецевих матеріалів 3-D структури вимагає обов’язкового початку з елементу входу струменя, яким може бути як окрема маска, так і порожнина між двома джгутами армувальних волокон. На основі порівняння енергії швидкоплинного потоку з роботою руйнування з використанням еталонного зразку удосконалено методику визначення витрат абразиву та установлено безпосередню кількість абразивних зерен, що приймають участь у руйнуванні. Наведено інженерну методику прогнозування дефектності поверхневого шару та рекомендації з призначення режимів ведення обробки. Показано, що використання сформульованих у процесі роботи над дисертацією рекомендацій дозволяє отримати максимальну точність форми зразків, мінімізувати поверхневі дефекти та довести, що використання гідроабразивного різання при виготовленні зразків практично не впливає на точність знятих характеристик матеріалу.