Российские материаловеды разработали способ соединения конструкций из полимерных композитов, армированных стекловолокном. Для сварки можно применять компактное и недорогое оборудование, что должно упростить сборку и ремонт композитных мостов, линий электропередачи и других инфраструктурных объектов.
Доцент Центра технологий материалов «Сколтеха» Александр Сафонов отметил, что опоры ЛЭП, ветряков и надземных переходов сейчас делают из подверженных коррозии бетона и металла либо из неперерабатываемых термореактивных полимеров. Детали таких конструкций соединяют болтами, заклёпками или клеем.
Подобные крепления увеличивают массу сооружений, создают концентрацию напряжений в местах стыков и делают соединения более чувствительными к влаге и температурным перепадам. При этом полимерные композиты не ржавеют, устойчивы к внешней среде и заметно легче аналогов из стали или бетона, но прежде плохо поддавались ремонту и переработке.
Учёные исследовали реакцию разработанных в «Сколтехе» высокопрочных термопластов на нагрев воздушным термопистолетом и последующее сжатие прессами или домкратами. Задача состояла в подборе режима, при котором детали надёжно свариваются, сохраняя исходную форму.
Оптимальный процесс определяется четырьмя параметрами: температурой воздуха, продолжительностью нагрева, силой прижатия и временем сжатия. Усиление нагрева и давления улучшает спаивание, однако при чрезмерном воздействии профиль деформируется. Исследователи установили соотношение параметров, обеспечивающее нужный режим сварки.
Простой способ соединения деталей может расширить применение термопластичных полимеров в инфраструктурном строительстве, особенно в труднодоступных российских районах. По оценке разработчиков, там увеличение срока службы конструкций и упрощение обслуживания способны дать наиболее заметный экономический эффект, передаёт ТАСС.