В мае 2025 года в Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» прошло обучение сотрудников ПАО «ОДК-Сатурн» и ООО «Сибур ПолиЛаб» по программе дополнительного образования «Термопластичные полимерные композиционные материалы».
Напомним, что в апреле 2024 года специалисты АО «ОДК-Авиадвигатель» (входит в АО «ОДК» Госкорпорации «Ростех») успешно завершили обучение по данной программе.
Программа разработана для специалистов предприятий, работающих с термопластичными полимерными композиционными материалами (ТПКМ) или планирующими их внедрение в производство. При составлении программы учтены текущие потребности промышленности в импортозамещении оборудования для производства термопластичных композиционных полимерных материалов.
Цель программы повышения квалификации – формирование и совершенствование у слушателей профессиональных компетенций, связанных с термопластичными композиционными полимерными материалами, а также базовых знаний в области физико-химии полимеров.
Преподаватели программы
Кобыхно Илья Александрович, заведующий лабораторией «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ;
Толочко Олег Викторович, профессор Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ;
Ларионова Татьяна Васильевна, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ;
Бобрынина Елизавета Викторовна, научный сотрудник лаборатории «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ;
Грозова Наталия Андреевна, инженер лаборатории «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ;
Гончаренко Дмитрий Вячеславович, инженер лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» СПбПУ;
Кирьянов Андрей Александрович, инженер научно-образовательного центра «Нанотехнологии и покрытия» СПбПУ.
В содержание курса заложен передовой опыт ПИШ СПбПУ, сформированный при выполнении уникальных НИОКР.
Так, в 2023 году специалисты Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» впервые в отечественном материаловедении разработали опытно-промышленную технологию изготовления филаментов (расходный материал, используемый для 3D-печати) из непрерывного углеродного волокна на основе термопластов и поставили в АО «Юматекс» (входит в Композитный дивизион Госкорпорации «Росатом») лабораторную установку производительностью 500 м/час. К концу 2024 года инженеры ПИШ СПбПУ создали и поставили усовершенствованную опытно-промышленную линию производительностью 12 000 м/час, первыми в России достигнув показателей уровня мировых лидеров отрасли.
Отметим, что уникальные компетенции специалистов ПИШ СПбПУ в разработке новых материалов с помощью передовых цифровых и производственных технологий будут широко применены в реализации проекта по
- разработке комплексной технологии получения композитных конструкций методом оверпринтинга для изготовления изделий авиационной техники
в рамках ключевого научно-технологического направления СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг» (КНТН-1).
Проект под руководством заведующего лабораторией «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ, доцента Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ Ильи Кобыхно направлен на разработку новых технических решений, нацеленных на решение задач
– национального проекта технологического лидерства «Промышленное обеспечение транспортной мобильности» в части достижения основного показателя национального проекта к 2030 году – уровень технологического суверенитета в авиастроении – 50% и задач
– национального проекта технологического лидерства «Новые материалы и химия» в части достижения основного показателя – объём выпуска новых композиционных материалов и продукции – 25 939,78 млн рублей.
Также по результатам проекта Композитный дивизион Госкорпорации «Росатом» увеличит объем производства препрегов, а предприятия Госкорпорации «Ростех» смогут произвести техническое перевооружение производственной базы и разработать демонстраторы, подтверждающие освоение критических промышленных технологий.
Программа является практико-ориентированной и позволяет получить не только теоретические знания, но и практические. В ходе программы слушатели ознакомились с передовыми разработками в области изготовления ТПКМ и изделий, изучили технологические особенности изготовления изделий из них.
Основные модули программы:
- Физико-химия полимеров. Основные понятия и виды полимерных материалов;
- Особенности структуры и свойств полимерных композиционных материалов;
- Технологии изготовления препрегов на основе термопластичных полимеров;
- Технологии изготовления изделий из полимерных композиционных материалов на основе термопластичных полимеров;
- Технологии изготовления конструкций из полимерных композиционных материалов на основе термопластичных полимеров;
- Методы испытания полимерных композиционных материалов.
В рамках учебного плана слушатели освоили основные понятия о полимерных материалах, включая особенности их строения, понятия молекулярной массы, гибкости макромолекул, классификации полимеров, реакции образования макромолекул, особенностей кристаллических и аморфных полимеров.
Участники программы подробно рассмотрели особенности структуры и свойств полимерных композиционных материалов. Также слушатели погрузились в технологии изготовления изделий и конструкций из полимерных композиционных материалов на основе термопластичных полимеров и узнали о методах испытания полимерных композиционных материалов.
- «Термопластичные полимерные композиционные материалы характеризуются исключительным сочетанием прочностных свойств и низкой плотности, а также позволяют применять передовые производственные технологии, с высокой степенью автоматизации, для изготовление изделий из них. Благодаря повышенной стойкости к ударным воздействиям, стабильности в широком температурном диапазоне, способности к сварке и вторичной переработке, они находят все более широкое применение в стратегически важных секторах экономики. Это делает их идеальным выбором для применений, где снижение веса конструкции имеет решающее значение, например, в авиастроении, автомобилестроении и ракетно-космической отрасли. Кроме того, такие материалы обладают высокой стойкостью к коррозии и атмосферным воздействиям, что продлевает срок службы изделий из них.
- Развитие технологий производства и переработки термопластичных композитов, таких как автоматизированная выкладка ленты и сварка, позволяет создавать сложные геометрические формы и конструкции с высокой точностью и повторяемостью. Это открывает новые возможности для применения этих материалов в различных отраслях промышленности, включая авиастроение, энергетику и ракетно-космическую отрасль.
- Таким образом, эти материалы представляют собой перспективное направление в материаловедении и инженерии, предлагая уникальное сочетание свойств и преимуществ для широкого спектра применений. Дальнейшие исследования и разработки в этой области будут способствовать расширению их использования и повышению эффективности конструкций и изделий»,
– рассказала научный сотрудник лаборатории «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ Елизавета Бобрынина.
Важной частью программы стали практические занятия по изготовлению образцов композиционных материалов и получаемых из них конструкций на базе лаборатории «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ, которая оснащена современным высокотехнологичным оборудованием, в том числе лабораторной установкой для получения однонаправленных термопластичных лент, установкой автоматизированной выкладки ленты, установкой безавтоклавной вакуумной консолидации для изготовления образцов термопластичных полимерных композиционных материалов в форме пластин или изделий с малой кривизной поверхности, оборудованием для ультразвуковой сварки.
- «Работа с термопластичными полимерными композиционными материалами требует глубокого понимания как их физико-химических свойств, так и особенностей технологических процессов их переработки. Поэтому комплексный подход к обучению, сочетающий теорию и практику, становится критически важным. Наша программа разработана именно с таким подходом. Мы понимаем, что путь в эту отрасль может быть разным, и уровень подготовки слушателей варьируется. Именно поэтому в программу включён базовый курс по физико-химии полимеров. Этот модуль призван выровнять стартовые позиции всех участников, заложив фундаментальное понимание структуры и свойств полимерных материалов.
- Значительная часть программы посвящена практическому применению ТПКМ в высокотехнологичной промышленности. Мы детально рассматриваем технологические процессы изготовления изделий из термопластичных полимерных композиционных материалов: от подготовки исходных материалов до финишной обработки. Здесь мы акцентируем внимание на технологиях, которые успешно апробированы в нашей лаборатории, обеспечивая слушателям доступ к передовому опыту. В результате обучения слушатели получают не только теоретические знания, но и практические навыки работы с ТПКМ, позволяющие им успешно применять эти материалы. Мы не просто демонстрируем материалы, а учим создавать с их помощью инновационные продукты и решения»,
– заключил заведующий лабораторией «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ, доцент Высшей школы передовых цифровых технологий ПИШ СПбПУ Илья Кобыхно.
Участники образовательной программы высоко оценили её теоретическое содержание и методическую подготовку практических занятий. Слушатели выразили уверенность в том, что полученные знания окажут положительное влияние на их профессиональную деятельность и поделились впечатлениями с преподавателями программы.
«Обучение было очень познавательным и полезным. Мы узнали много нового. На практике мы с интересом посмотрели изготовление пластины роботом. Преподаватели доступным языком рассказывали, делились своим опытом и вовлекали в живой диалог».
начальник технологического отдела ПАО «ОДК-Сатурн»
Оксана Серова
«В ходе обучения были изучены все заявленные темы программы, освоены методы анализа и исследования ПКМ: дилатометрия, ДТА, закалка ПЭЭК.
Также были пройдены практические занятия на базе лаборатории “Полимерные композиционные материалы”.Информативность, профессиональный уровень преподавательского состава и организация процесса обучения были на высшем уровне. Благодарю за полученные знания, которые пригодятся в усовершенствовании процессов изготовления изделий из термопластичных ПКМ на предприятии ПАО “ОДК-Сатурн”».
инженер-технолог ПАО «ОДК-Сатурн»
Галина Шевантаева
«Обучение было полезно как с теоретической, так и с практической стороны. Хорошо преподнесена информация о технологиях изготовления термопластичных ПКМ. На практических занятиях можно было изучить процесс получения композитов на современном оборудовании различными способами. Все лекторы были открыты для обсуждения вопросов, возникавших во время курса».
эксперт ООО «Сибур ПолиЛаб»
Мария Капустянская
Напомним, в Передовой инженерной школе СПбПУ на базе лаборатории «Полимерные композиционные материалы» реализуется магистерская программа «Механика полимерных и композиционных материалов» по направлению подготовки «Прикладная механика». Она нацелена на подготовку инженеров мирового уровня, обладающих знаниями в сфере разработки, создания и эксплуатации полимерных композиционных материалов для высокотехнологичных отраслей промышленности: авиастроения, судостроения, космической промышленности.
Также в Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» успешно реализуются сетевые дополнительные профессиональные программы повышения квалификации «Полимерные аддитивные технологии» и «Разработка, исследование и моделирование полимеров».
