— Как композиты изменяют процесс моделирования? Возможно ли полностью кастомизировать материал под требуемые характеристики?
— Применение композитных материалов позволяет инженерам и дизайнерам переосмыслить границы возможного. Так как композитные материалы не столь подвержены влиянию окружающей среды, как сталь и бетон, при проектировании можно и нужно исходить из более долгого срока эксплуатации. Более долгий срок эксплуатации предполагает большую суммарную механическую нагрузку, и это тоже нужно учитывать и закладывать на стадии проектирования. Вид нагрузки определяет подбор полимерной матрицы и наполнителей для композитного материала. Сырье, в свою очередь, определяет выбор производственного процесса. Производственный процесс определяет геометрические границы и т.д. Поэтому дизайн изделий из композитных материалов нужно воспринимать как целостную задачу, а не как последовательность отдельных шагов.
Кастомизация — только одна из открывающихся возможностей, и вопрос ее внедрения сегодня связан скорее с организацией производства, нежели с выбором материала. Тем не менее полной, т.е. абсолютной, кастомизации ожидать не следует, как бы многообещающе не выглядели последние достижения в области 3D-печати.
— Чем отличаются рынки дорогих высокотехнологичных композитов, например, для аэрокосмической отрасли и массовых материалов?
— Композитные материалы могут обладать большей или меньшей прочностью, способностью сохранять форму и технические характеристики в экстремальных условиях. Чем больше материал «умеет», тем выше его цена. Поэтому универсального материала на все случаи жизни нет и не будет. Но ведь то же самое можно сказать про знакомые нам сталь, стекло и бетон — существуют разные марки этих материалов для разных областей применения, и цены на них весьма отличаются. Без современных композитных материалов невозможны самолето— и судостроение, автомобильная промышленность, ветряная энергетика, строительство, и нельзя не отметить, что ряд современных разработок был бы невозможен без продукции компании Evonik.
— Как композиты используются в 3D-печати?
— Изобретение 3D-печати значительно расширило возможности применения композитных материалов: уже сейчас их можно использовать для изготовления предметов сложной формы, а через десять лет этот процесс превратится из диковинного в обыденный. Кстати, в 3D-печати композитных материалов концерн Evonik видит растущий рынок для целого ряда собственных продуктов. Речь идет о полиамидах Vestamid, об отвердителях однокомпонентных систем Ancamin и многих других разработках.
— Насколько доступны массовые композитные материалы? Способны ли они полностью заменить стекло, металл или бетон?
— Массовые композитные материалы доступны сегодня в достаточно больших объемах — речь идет о сотнях тысяч тонн произведенной продукции в год. Разумеется, доля металлов, бетона, стекла в промышленном производстве гораздо выше и измеряется миллионами тонн в год. Вытеснить их полностью композитным материалам не удастся, да в этом и нет необходимости. Речь идет об открытии новых технологических горизонтов, а не о перелицовке старых.
— Снижает ли производство и применение композитов нагрузку на окружающую среду?
— Такой сценарий возможен, но важно учитывать все этапы «жизненного цикла» изделия: производство (сырье, энергозатраты, оборудование), эксплуатацию, утилизацию.
