Physical and Chemical Prerequisites for Efficient Mechanical Processing of Composite Materials

Abstract

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 композиционных 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. Ключевые слова: композиционные материалы, механическая обработка, энергоемкость, качество обработки, трещинообразование, предварительная обработка, вибрационное точение, ультразвуковые колебания 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).