Исследование было представлено в журнале INGENIERIA UC при поддержке Российского Научного Фонда.
Современная промышленность активно использует тонкослойные резино-металлические элементы в системах трубопроводов различного назначения — от авиационных до нефтегазовых. Эти инновационные компоненты включают гибкие вставки, компенсаторы, прокладки и опоры, где тонкий слой эластомера интегрирован с металлическими частями. Такой симбиоз материалов создает уникальные преимущества: эластомерный компонент обеспечивает превосходную виброизоляцию и надежную герметизацию, в то время как металлическая составляющая гарантирует исключительную прочность и структурную целостность. Эти характеристики особенно важны для защиты оборудования в энергетической отрасли, транспортном машиностроении и судостроительном секторе.
Эффективная виброизоляция играет ключевую роль в предотвращении серьезных технических проблем, включая разрушение конструкций и деформацию грунта. Качество производства резино-металлических элементов напрямую влияет на долговечность и безопасность инфраструктуры.
Специалисты Пермского Политеха провели масштабное исследование различных производственных методик и определили оптимальные материалы для создания высокоэффективных тонкослойных резино-металлических компонентов.
Успешное функционирование этих элементов базируется на трех ключевых составляющих: эластомере, металле и связующем компоненте. Надежность изделий напрямую зависит от свойств каждого материала. Исследователи уделили особое внимание взаимодействию эластомеров с клеевыми составами, поскольку нарушение адгезии часто становится причиной потери герметичности.
«Инновационные испытания на специализированном оборудовании при частотах 20-200 Гц показали превосходство полиизопреновой резины, как синтетической, так и натуральной. Этот материал демонстрирует не только выдающуюся прочность, но и отличные технологические характеристики, формируя однородную поверхность и быстро достигая оптимального состояния», — комментирует Александр Шайдуров, перспективный исследователь ПНИПУ.
«Для создания надежного соединения между эластомером и металлом критически важна правильная подготовка металлической поверхности. Наши исследования подтвердили эффективность пескоструйной обработки — метода, при котором абразивные частицы под высоким давлением создают оптимальную шероховатость поверхности, значительно усиливая адгезию», — поясняет Галина Шайдурова, ведущий эксперт ПНИПУ.
Исследования показали, что наилучшие результаты достигаются при использовании двухкомпонентной клеевой системы с праймером и финишным покрытием, а также при строгом контроле температурного режима во время вулканизации.
Разработанная технология позволила увеличить прочность соединения материалов более чем в два раза, включая применение различных типов каучуков. Результаты подтверждены комплексными испытаниями по государственным стандартам. Инновационный подход существенно улучшает виброизоляционные характеристики и повышает надежность трубопроводных систем при экстремальных нагрузках. Особенно перспективным оказалось сочетание каучуков со специальными смолами. Эти достижения открывают новые возможности для развития технологий в сфере безопасности и машиностроения.
Источник: naked-science.ru
