Сіренко М. К. Розробка та вдосконалення технології пошарового синтезу виробів з полімерних композиційних матеріалів для авіаційної та ракетно-космічної техніки

У дисертаційній роботі запропоновано нову схему, метод та технологію отримання виробів з полімерних композиційних матеріалів в процесі та з використанням технологій пошарового синтезу. Нова технологія має за мету покращення характеристик міцності деталей та виробів. Досліджено вплив технологічних параметрів на експлуатаційні властивості виробів з полімерних композиційних матеріалів, що отримані методами пошарового синтезу. Встановлено, що відстань між шарами армування є значущим та основним фактором впливу на кінцеві характеристики отриманих виробів. Встановлена пряма залежність між зменшенням відстані між армованими шарами та збільшення властивостей міцності виробу. Розроблено раціональні схеми отримання виробів з полімерних композиційних матеріалів з використанням методу 3D-друку. Розроблена схема армування, що дозволяє зберігати суцільність волокна не лише в межах шару, а і при переході між шарами. Схема армування дозволяє позитивно впливати на властивості матеріалу з урахуванням напрямку дії експлуатаційних навантажень, а режими друку забезпечують надійне та достатнє закріплення і зчеплення волокна армування з основним полімером полімерного композиційного матеріалу. Для результатів були побудовані апроксимаційні рівняння, проведено порівняння результатів з базовим (референтним) зразком. Ці рівняння апроксимаційних функцій дозволяють прогнозувати експлуатаційні властивості виробу в заданих діапазонах. Використання комплексу сучасних та взаємодоповнюючих методів вивчення структури й властивостей матеріалів, дослідження технологічних методів і режимів забезпечують достовірність отриманих результатів. Наукові положення, висновки та рекомендації, розвинуті у дисертації, обґрунтовані, проведеним комплексом експериментальних досліджень та реалізацією результатів роботи. Висновки, що сформульовані в роботі, не суперечать класичним уявленням щодо формування структури та властивостей композиційних матеріалів. Практичне значення роботи полягає у розробці нової схеми і методу армування виробів волокном при використанні FDM/FFF 3D-друку, з описом впливу технологічних параметрів друку та рекомендацій щодо їх вибору, розроблено технологічне оснащення для армування, що встановлюється на 3D-принтер з кінематикою типу Delta і прийоми виконання армування. Запропоновано та обґрунтовано методику механічних випробувань полімерних композиційних матеріалів з шароватою структурою, що отримані методом 3D-друку. Отримані результати дослідження впроваджені в освітній процес, можуть використовуватись для розробки і виготовлення деталей та виробів з покращеними питомими властивостями міцності.