Направление 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов

Профиль подготовки «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов»

Уровень подготовки — «бакалавр»

Кафедра «Технология изделий из пиротехнических и композиционных материалов»

1.Название профессии:

бакалавр по направлению «Материаловедение и технологии материалов» по профилю «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов».

2. История профессии.

Важные направления развития человечества - это развитие техники, конструкций, машин и механизмов, инструментов, создание и развитие новых материалов и технологий – все эти направления тесно взаимосвязаны и обеспечивают технический прогресс. Нынешний 21 век относится к веку композиционных материалов (композитов). Понятие композиционных материалов (КМ) сформировалось в середине 20 века. Однако, композиты вовсе не новое явление, а только новый термин, сформулированный материаловедами для лучшего понимания генезиса современных конструкционных материалов.

Композиционные материалы — комбинации из двух или более материалов (упрочняющие элементы, наполнители и составное матричное вяжущее вещество), отличающихся по свойствам, форме, композиции, размерам. Между фазами (компонентами) композита имеется граница раздела фаз. Составляющие части КМ сохраняют свои свойства, а сочетание разнородных веществ приводит к созданию нового материала, свойства которого существенно отличаются от свойств каждого из его составляющих, а совместная работа обоих компонентов придает новому материалу уникальные свойства.

Композиционные материалы, состоящие из нескольких компонентов, родились не сейчас, человек использовал их еще в древние времена. Первые кирпичи и гончарные изделия, появившиеся за 5000 лет до н.э., содержали измельченные камни или солому, скрепленные глиной. Например, в Вавилоне использовали тростник для армирования глины при постройке жилищ, а древние египтяне добавляли рубленую солому в глиняные кирпичи. В Древней Греции железными прутьями укрепляли мраморные колонны при постройке дворцов и храмов. В начале первого тысячелетия римляне изобрели бетон, сыгравший грандиозную роль в строительстве и развитии цивилизации. В 1555-1560 гг. при постройке храма Василия Блаженного в Москве русские зодчие Барма и Постник использовали армированные железными полосами каменные плиты. Прямыми предшественниками современных композиционных материалов можно назвать железобетон и булатные стали. В прошлом веке были изобретены такие КМ как резина и пресс-материал на основе фенолформальдегидной смолы. В настоящее время изделия из КМ широко внедряются в автомобильной промышленности, машиностроении, судостроении, авиационной и ракетно-космической отрасли, нефтегазовой промышленности, спортивной индустрии и др.

3. Общие сведения о профессии.

Степень «а» в России — это свидетельство о высшем профессиональном образовании. Квалификация «бакалавр» при поступлении на работу дает гражданину право на занятие должности, для которой квалификационными требованиями предусмотрено высшее профессиональное образование. Профессия направлена на проектирование составов и разработку КМ, технологии их переработки и создание конструкций и изделий, обладающих заданным комплексом свойств. Для успешного решения поставленных задач профессионал использует аналитические зависимости, расчетные и экспериментальные методы оценки работоспособности изделий из КМ в условиях применения (силовые, вибрационные, ударные, знакопеременные нагрузки, температурные и тепловые воздействия, агрессивная среда и др.). Одновременно с конструированием КМ и изделий из них профессионал разрабатывает технологические процессы их изготовления, производит адаптацию существующих технологий к производству новых изделий, оптимизирует отдельные операции технологического процесса, разрабатывает новые оборудование и технологические оснастки для улучшения качества продукции, расширения ассортимента и повышения производительности труда. Специалисты тесно сотрудничают с инженерами-конструкторами, химиками, технологами и другими специалистами, занимающимися созданием новых материалов, конструкций, изделий, технологий и промышленного оборудования. Отрасли народного хозяйства - гражданское и промышленное строительство, производство строительных материалов, машиностроение, железнодорожный транспорт, автомобильная промышленность, судостроение, авиационная и ракетно-космическая отрасли, нефте-газовый промышленный комплекс, спортивная индустрия, сельское хозяйство, медицина и др. Современные композиционные материалы сочетают высокие прочностные свойства с легкостью и долговечностью. Их использование позволяет снизить массу конструкции на 25-50% и существенно увеличить срок их безопасной эксплуатации, снизить до минимума потери от коррозии, расход топлива. Профессия ориентирована на работу, связанную с разработкой и созданием, проектированием, моделированием, оптимизацией рецептур композиционных материалов, конструкций, приборов и оборудования и технологий изготовления изделий из них. Класс профессии эвристический (творческий), она связана с исследованиями и разработкой, созданием нового, конструированием и проектированием КМ, изделий, технологий, методов исследований и оборудования.

По условиям труда. Бакалавр по направлению «Материаловедение и технологии материалов» по профилю «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов» чаще всего работает в условиях производственного или офисного помещения. Возможна работа на открытом воздухе, при проведении испытаний изделий, монтажных, ремонтных и др. процедурах.

4. Специальности.

Инженер-технолог, инженер-исследователь, инженер-конструктор, научный сотрудник.

5. Уровень знаний.

Высшее техническое образование по направлению «Материаловедение и технологии материалов»

Квалифицированный бакалавр должен знать и уметь:

• свойства и требования к компонентам и композиционным материалам, их классификацию, назначение и области применения;
• принципы создания и способы регулирования свойств композиционных материалов, современные тенденции разработки новых композиционных материалов с высокими эксплуатационными характеристиками;
• технологические процессы и оборудование для производства изделий из КМ;
• методы контроля технологического процесса и управления качеством продукции.
• осуществлять контроль качества изделий, разрабатывать техническую документацию;
• работать с компьютерными программами расчетов и оценки работоспособности изделий в условиях эксплуатации.

6. Качества, определяющие успех в работе. Способности. Личные качества.

Творческие и аналитические способности, аккуратность, самостоятельность, исполнительность, ответственность, четкое соблюдение правил безопасной работы, хорошая память, устойчивая психика, общительность, умение работать в команде, При работе по научной направленности: систематичность, способность прогнозировать, оценивать, анализировать и работать с большим объемом информации, оформлять техническую и технологическую документации.

7. Медицинские противопоказания.

Заболевания центральной нервной системы, психические заболевания, заболевания крови и кроветворных органов, гипертоническая болезнь, хронические болезни сердца, ревматизм, язвенная болезнь желудка и желудочно-кишечного тракта, болезни почек, печени, проблемы с опорно-двигательной системой.

8. Родственные профессии.

Инженер-исследователь. Инженер-конструктор. Научный сотрудник. Профессии, связанные с созданием КМ, проектированием технологических процессов, конструированием изделий, изготовлением, переработкой композиционных материалов и использованием изделий из них.

9. Область применения.

Бакалавр по профилю «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов» может работать в таких организациях и сферах, как: - производство строительных материалов, - производство резинотехнических изделий, - машиностроение, - железнодорожный транспорт, - автомобильная промышленность, - судостроение и пароходство, - авиационная и ракетно-космическая отрасли, - предприятия ОПК, - нефте-газовый промышленный комплекс, - спортивная индустрия, - сельское хозяйство, - медицина и др.

Основные предприятия, где востребована профессия: ГК «Росатом», РКК «Энергия», АО ФНПЦ «НИИ прикладной химии», ФГУП «Новосибирский завод искусственных волокон», Российский Федеральный Ядерный Центр – Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИ ТФ»), АО «Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева», АО «НИИ полимерных материалов», ОАО «Казанский вертолетный завод», ОКБ «Союз», Казанский «Завод ЖБИ-3», ООО «МВЕН», ОАО «Казанский комбинат строительных материалов», ООО «Казанский завод силикатных стеновых материалов», ПАО «Казаньоргсинтез», АО «Кварт», Зеленодольское объединение «Позис», Казанский «Полимиз» и др.

10. Пути получения профессии.

Профессию конструктора-технолога изделий из композиционных материалов можно получить в Казанском национальном исследовательском технологическом университете на кафедре «Технология изделий из пиротехнических и композиционных материалов» в рамках подготовки бакалавров по направлению 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов по профилю подготовки «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов».