Полимерные композиционные материалы

Наша лаборатория специализируется на разработке технологических процессов аддитивного изготовления деталей из полимерных и композиционных материалов. 

Результат – уникальные конструкции с заданными физико-механическими свойствами, адаптированные под конкретные инженерные задачи.

• Компетенции

  1. Разработка технологических процессов изготовления деталей из наполненных полимерных филаментов и гранул, в том числе из высокотемпературных полимеров

  2. Разработка технологических процессов изготовления деталей из армированных полимерных композитов с использованием технологий 3D-печати

  3. НИР и ОКР

  4. FDM/FFF-печать из различных материалов: 

     • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
     • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)
     • Высокотемпературные полимеры (PEEK, PEEK-CF)
     • Керамо- и Металло- наполненные полимеры (SiC, ZrO₂, ZrSiO₄, 316L)
     • С непрерывным армированием углеродными/базальтовыми волокнами
     • Полимеры с эффектом памяти формы

  5. FGF-печать из различных материалов: 

     • Стандартные полимеры (ABS, PETG с наполнением CF)
     • Инженерные полимеры (PA с наполнением CF, GF)
     • Металлонаполненные полимеры (Inconel 718, 316L)

• Оборудование и материалы

  

  Anisoprint Composer A3
  FDM-принтер для печати композитов с непрерывными волокнами

  Материалы матрицы:

  • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
  • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)

  Армирующие материалы:

  • Непрерывные углеродные волокна
  • Непрерывные базальтовые волокна

  Область печати:

  420 × 297 × 210 мм

  Ключевые особенности:

  • Двухсопловая система (FDM + CFC)
  • Температура сопла до 270°С
  • Нагреваемая платформа до 120°С

  

  F2 Innovations Kubo
  Высокотемпературный FDM-принтер

  Материалы:

  • Высокотемпературные полимеры (PEEK, CF-PEEK)
  • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
  • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)

  Область печати:

  300 × 300 × 300 мм

  Ключевые особенности:

  • Два высокотемпературных экструдера до 550°С
  • Нагреваемая платформа и камера до 200°С
  • Нагреваемая ячейка для двух катушек филамента до 100°С

  

  Anisoprint Composer A4
  FDM-принтер для печати композитов с непрерывными волокнами

  Материалы матрицы:

  • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
  • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)

  Армирующие материалы:

  • Непрерывные углеродные волокна
  • Непрерывные базальтовые волокна

  Область печати:

  297 × 210 × 148 мм

  Ключевые особенности:

  • Двухсопловая система (FFF + CFC)
  • Температура сопла до 270°С
  • Нагреваемая платформа до 120°С

  

  Creality K1С
  Композитный FDM-принтер

  Материалы:

  • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
  • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)
  • Керамо- и металлонаполненные полимеры (SiC, ZrO₂, ZrSiO₄, 316L)

  Область печати:

  220 × 220 × 250 мм

  Ключевые особенности:

  • Цельнометаллический экструдер до 300°С
  • Нагреваемая платформа до 100°С

  

  Creality K2 Plus
  Мультиматериальный FDM-принтер

  Материалы:

  • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
  • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)

  Область печати:

  350 × 350 × 350 мм

  Ключевые особенности:

  • Автоматическая система подачи до 4 материалов
  • Экструдер до 350°С
  • Нагреваемая платформа до 120°С
  • Активный контроль температуры камеры до 60°С

  

  Гранульный 3D-принтер M-shape
  FGF-принтер

  Материалы:

  • Металлонаполненные полимеры (Inconel 718, 316L)

  Область печати:

  200 × 200 × 200 мм

  Ключевые особенности:

  • Шнековый экструдер для печати МИМ-гранулами до 300°С
  • Нагреваемая платформа до 120°С

  

  F2 Innovations Match Pellet
  Крупногабаритный FGF-принтер

  Материалы:

  • Стандартные полимеры (ABS, PETG, PETG, с наполнением CF)
  • Инженерные полимеры (PA с наполнением CF, GF)

  Область печати:

  1000 × 1000 × 1000 мм

  Ключевые особенности:

  • Экструдер оборудован технологией трехзонного нагрева
  • Гранульный экструдер до 450°С
  • Нагреваемая платформа до 100°С

  

  Настольный экструдер Wellzoom
  Одношнековый лабораторный экструдер

  Материалы:

  • Стандартные полимеры (PLA, ABS, PETG с наполнением CF, GF)
  • Инженерные полимеры (PA, TPU, PC с наполнением CF, GF)

  Ключевые особенности:

  • Изготовление филамента диаметром 1,75 мм
  • Температура нагрева до 350°С

  

  Scanform L5
  Ручной 3D-сканер

  Ключевые особенности:

  • Разрешение от 0,15 мм
  • Погрешность измерений 0,04 мм 
  • Объемная погрешность измерений 0,04 + 0,07 мм/м

  

  ТВР-D
  Твердомер Шора тип D

  Ключевые особенности:

  • Аналоговый индикатор 
  • Рабочий диапазон 20-90 HD
  • Индентора (тип D): угол острия 30° ± 1°, радиус острия 0,1 ± 0,12 мм, диаметр стержня 1,25 ± 0,15 мм

• Проекты

   

  Колесо погружного насоса
  из непрерывно армированного полимерного композита

  Оборудование: Anisoprint Composer A3

  Материалы: PA + CF + непрерывные углеродные волокна

  Применение: Нефтегазовая отрасль. Добыча нефти с высоким содержанием песка и минеральных солей

   

  Вкладыш протеза нижней конечности
  переменной жесткости с эффектом памяти формы 

  Оборудование: Creality K2 Plus

  Материал: TPU

  Применение: Индивидуальное протезирование

• Научные публикации

  '26

  2026 год

  Bio-inspired Continuously Reinforced Polymer Composites: Synthesis of Nature and Additive Manufacturing

  A. Sotov, A. Abdrakhmanova, A. Zaytsev, A. Popovic
  International Journal of Engineering

  '25

  2025 год

  Additive manufacturing of functional gradient thermoplastic composite using fused deposition modelling and coextrusion continuous fibres

  A. Sotov, A. Abdrakhmanova, A. Zaytsev, A. Popovich
  The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

  Mechanical Properties and Flame Resistance of 3D-printed Coextruded Continuous Carbon Fiber Reinforced Polycarbonate

  A. Sotov, A. Abdrakhmanova, A. Zaytsev, A. Popovich
  International Journal of Engineering

  Механические свойства ячеистых структур из термополиуретана ТПУ 95а с управляемой пористостью для протезных изделий переменной жесткости, полученных 3D-печатью

  Абдрахманова А. Э., Сотов А. В., Зайцев А. И., Попович А. А.
  Глобальная энергия

  Получение полимер-керамических и керамических материалов на основе силиката циркония (ZrSiO4) методом послойного наплавления филамента (FDM-технология)

  Зайцев А. И., Сотов А. В., Абдрахманова А. Э., Попович А. А.
  Глобальная энергия

  '24

  2024 год

  Аддитивное производство непрерывно армированных полимерных композитов с использованием промышленных роботов: Обзор

  Сотов А. В., Зайцев А. И., Абдрахманова А. Э., Попович А. А.
  Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия

  Additive manufacturing of polymer functional cellular structures with shape memory effect using FDM technology

  A. Abdrakhmanova, A. Sotov, A. Zaytsev, A. Popovich
  Global Energy

  Аддитивное производство полимер-керамических материалов методом послойного наплавления материала (FDM-технология): Обзор

  Зайцев А.И., Сотов А.В., Абдрахманова А.Э., Попович А.А.
  Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия

  '23

  2023 год

  Обзор применения аддитивных технологий в медицине: перспективы функционально-градиентных полимеров в протезировании нижних конечностей

  Абдрахманова А.Э., Сотов А.В., Зайцев А.И., Попович А.А.
  Глобальная энергия

• Контакты

   

  195221, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29 литера П, Центр инженерных разработок, 1-4

  Сотов Антон Владимирович

  sotovanton@yandex.ru

  +7 (917) 144-05-93