В Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» завершилось обучение по программе повышения квалификации «Термопластичные полимерные композиционные материалы» для сотрудников ПАО «ОДК-Сатурн» и ООО «Сибур ПолиЛаб»

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.

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.

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».