As the volume of polymer waste continues to grow, the development of methods for their processing and the creation of composites is an urgent task. In this work, the characteristics of sand–polymer composites based on reclaimed thermoplastics (1:3 mixture of polyolefins) are investigated. It was found that composites containing up to 75 wt% silica sand (100–300 μm) retained acceptable compressive strength (at least 25 MPa) at a strain of no more than 5%. Sand surface treatment improved the interaction between polymer and filler, increasing compressive strength by 10–15% and impact strength by 10% at 70–75 wt% of filler. The deformation and strength parameters of composites modified with carbon nanocomponents were investigated. The dependencies of compressive and bending strength on technological parameters of formation were obtained. The role of modifying components in appretization and reinforcement was shown. The introduction of technological lubricants improved homogeneity but reduced strength. The strengthening effect was related to the increase in the proportion of polymer interacting with the filler surface when the thickness of the polymer matrix reached the nanostate. The introduction of silica nanoparticles (up to 0.1 wt%) increased the compressive strength by 15%. However, the decrease in melt fluidity limited the degree of filling. The obtained composites are promising for application as structural materials in hull products used in limited climatic conditions.

This article aims to establish the cause of wear and select a surfacing method to increase the wear resistance of the working part of the busbar punching tool. A study was carried out on existing methods for increasing the wear resistance of working surfaces of parts and tools operating under heavily loaded thermodynamic conditions, as well as under high contact and impact loads. As a result of the data analysis, the ESAB OK Tubrodur 35GM surfacing wire and the mechanized surfacing method using a protective gas environment were selected for surfacing the working part of the busbar punching tool. An experiment was planned to determine the number and parameters of experiments that will allow achieving the required level of accuracy to obtain the necessary information about the object of study. Calculations made during the experiment's planning resulted in a multiple regression equation that determines the dependence of the deposited layer's hardness on the current strength, welding voltage, and the speed of movement of the welding torch. The optimal operating parameters for surfacing samples in shielding gases were determined using the MATLAB software package. The research, the results of which are presented in this article, is funded by the Committee on Science of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Kazakhstan (grant № AP19578884 "Increasing wear resistance and improving the design of the tool of the busbar punching machine").

Проведенные исследования в условиях машиностроительных заводов, где широко используются шинопробивные станки, показали, что существует проблема, связанная с интенсивным износом шинопробивного инструмента. Для решения данной проблемы была предложена наплавка рабочей части шинопробивного инструмента и обеспечить повышения износостойкости. В качестве наплавочного материала выбрана проволока - ESAB OK Tubrodur 35GM, диаметром 1,6 мм, которая наплавлялась методом механизированной наплавки с применением среды защитных газов. В данной статье приводится результаты микроструктурного исследования поверхности наплавленного металла газозащитной порошковой проволокой Tubrodur 35 GM. Исследование проведено в рамках выполнения грантовой темы, финансированной Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан AP19578884 «Повышение износостойкости и совершенствование конструкции инструмента шинопробивного станка». Результаты микроструктурного исследования показали, что твердость в зоне сплавления (от поверхности зоны сплавления внутрь) колеблется в пределах HV 380 – 342. Структура по всему сечению образца – однородная, состоящая главным образом из квазиэвтектоида перлита – сорбита и окаймляющей зерно – небольшого количества феррита (П=90 %, Ф=10 %), а также состоящая из сорбита закалки и феррита. Выявлено, что на границе основного металла и сварочного шва дисперсность квазиэвтектоида выше, что может говорить о высокой степени переохлаждения, и как следствие, увеличения его дисперсности. Для повышения долговечности и надежности шинопробивного инструмента рекомендуется проведение термической обработки и дальнейшего исследования его микроструктуры и свойств. Ключевые слова: шинопробивной станок, шинопробивной инструмент, наплавка, микроструктура, зона сплавления.

The article proposes the solution of the problem with the application of thermal vibrations of heat-carrier flow in processes of convective drying, for the purpose of theoretical determination of optimum conditions of short-term excess of handling temperature, that do not influence the decrease of technological characteristics of the thermosensitive materials.

The aim of this study is a comparative analysis of the stress-strain state of busbar punching tools after restoration using different methods. An overview of existing methods for restoring punches and dies was conducted. The analysis showed that each method has its own advantages and limitations. To address this issue, two restoration methods for the busbar punching tool are proposed: hardfacing of worn and damaged surfaces, and replacement of the working part with an insert made of carbon steel. A numerical simulation using the ANSYS software package was carried out to investigate the stress-strain state of busbar punching tools restored by two proposed methods. The simulation focused on determining the stresses in the working zones of the tool, deformations, and the distribution of contact forces. The results made it possible to identify critically loaded areas of the tool design and evaluate the effectiveness of the proposed restoration and modernization methods. The research, the results of which are presented in this article, is funded by the Committee on Science of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Kazakhstan (grant № AP19578884 "Increasing wear resistance and improving the design of the tool of the busbar punching machine").

Бұл мақалада 110Г13Л болатты өңдеу бойынша жүргізілген ғылыми зерттеулерге талдау жасалды. 110Г13Л болатын механикалық өңдеу әдістерін зерттеу мен әзірлеуге арналған ғылыми еңбектердің іс жүзінде жоқ екені анықталды. Өндірісте 110Г13Л болатты өңдеу кезінде негізінен шетелдік өндірушілердің тілімдері қолданылады. Осыған қарамастан, кесетін құралдың тез тозуына, жарықшақтануына және сынуына байланысты шамадан тыс тұтыну мәселесі сақталады және 110Г13Л болаттан бөлшектерді өндіру құнын арттырады. Эксперименттік зерттеулердің нәтижелері импульсті салқындатылған термиялық үйкелісті жонғылауды қолдану арқылы Гадфилд болатын жақсы кесуге болатынын көрсетті. Оңтайлы кесу режимдерінде өңдеу кезінде өңделген беттің кедір-бұдырлығына тек Rz ≤ 10 мкм дейін қол жеткізілді. Дегенмен, өңдеу кезінде өңделген беттің сапасын қамтамасыз етуге және жоңқаларды ұсақтауға байланысты мәселе бар екені анықталды. Кесу механизмі термофрикциялық үйкелісті және дәстүрлі кесуге негізделген, қиын өңделуші материалдарды жонғылаудың құрамалы әдісін әзірлеу ұсынылады. Осы зерттеу Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым комитеті тарапынан № AP26199283 « Қиын өңделетін материалдарды өңдеудің аралас тәсілін әзірлеу» гранты аясында қаржыландырылды.