Department of Plastics Welding | E.O. Paton Electric Welding Snstitute (PWI)
IURZHENKO Maksym

Head of Department, Assoc. Prof., D.Sc. (Dr. habil.), PhD., laureate of the State Prize of Ukraine

Staff

Full number of employees is 18 (16 Research staff, 2 Technical staff), including:

  • 3 D.Sc.
  • 5 PhD
  • 6 young researchers and PhD students
  1. 1
    IURZHENKO Maksym

    Head of Department, Assoc. Prof., D.Sc. (Dr. habil.), PhD., laureate of the State Prize of Ukraine

    Tel.: +38 044-205-26-05

    E-mail: 4chewip@gmail.com

    Детально…

  2. 2
    MENZGERES Marina

    Deputy Head of the Department

    Tel.: +38 044 205 26 05

    E-mail: mgmenz@ukr.net

    Детально…

  3. 3
    MAMUNYA Yevgen

    Staff scientist, Professor, D.Sc. in Physics and Mathematics, laureate of the State Prize of Ukraine

    Tel.: +38 044 205 26 05

    E-mail: ymamunya@ukr.net

    Детально…

  4. 4
    SENCHENKOV Ihor

    Staff scientist, Assoc. Prof., D.Sc. in Physics and Mathematics, PhD

    Tel.: +38 044 205 26 05

    E-mail: term@inmech.kiev.ua

    Детально…

  5. 5
    KORAB Mykola

    Leading staff scientist, PhD in engineering sciences

    Tel.: +38 044 205 24 43

    E-mail: korab_nikolay@ukr.net

    Детально…

  6. 6
    DEMCHENKO Valeriy

    Senior staff scientist, Dr. in Physics and Mathematics, laureate of the State Prize of Ukraine

    Tel.: +38 044 200 60 79

    E-mail: dvaleriyl@ukr.net.

  7. 7
    SHADRIN Andriy

    Senior staff scientist, Dr. in Engineering Sciences

    Tel.: +38 044 200 60 79

    E-mail: shadrin60@gmail.com.

  8. 8
    VASHCHUK Alina

    Senior staff scientist, Dr. in Chemical Sciences

    Tel.:+380 44 205 26 74

    E-mail: alina.vashchuk@i.ua.

  9. 9
    MASIUCHOK Olha

    Junior staff scientist

    Tel.:+380 44 200 60 79

    E-mail: omasiuchok@gmail.com

  10. 10
    GOHFELD Volodymyr

    Consultant

    Tel.:

    E-mail: v.gohfeld@gmail.com

Department of Plastics Welding

The department was established in 1979, it is the first and unique in this field in Ukraine.

The purpose of its creation was to develop the scientific basis for welding plastics, development and implementation of appropriate technologies and welding equipment.

+38 044 205 26 05
4chewip@gmail.com
Areas of activity
1. Research and study of weldability of new types of plastics and thermoplastic composite materials (TCM).

2. Research of physico-mechanical and physico-chemical processes that are realized in the joint area, welding mechanisms and the nature of welded joints, development of relevant scientific theories and mathematical models of welding processes of plastics and TCM.

3. Development, improvement and implementation of technologies and equipment for bell, thermistor and butt welding of plastic pipes with a diameter of 20…1200 mm.

4. Development and implementation of technologies of thermistor, ultrasonic, high-frequency and beam welding of products and structures of complex geometry of joints from polymer sheets, multilayer and reinforced films, artificial and synthetic fabrics used in aircraft and automotive, radio, medical, chemical and food industries, as well as in agriculture and everyday life.

5. Development of functional materials and nanomaterials, technologies and equipment for 3D and 4D printing (additive technologies) of special purpose products for high-tech industries, including aerospace, rocket, ship and instrument manufacturing, medicine, etc.

6. Development of materials, technologies and equipment for chemical welding of thermoset and thermoplastic polymeric materials.

7. Development of technologies and equipment for joining different types and heterogeneous pairs of materials, in particular different types of polymers, polymers with metals, etc.

8. Development of materials, technologies and equipment for effective quality control of welded joints of plastic and TCM products, study of operational characteristics of welded joints and structures.

9. Training, advanced training and certification of welding personnel, certification of equipment for welding plastic products.

10. Training of highly qualified personnel, in particular doctors of philosophy and doctors of sciences in the fields of materials science, welding and related processes and technologies, physics, chemistry and technologies of polymeric materials.

11. Providing technical assistance in the implementation of technologies and equipment for welding plastics and TCM, examination of research projects and the provision of other paid services in accordance with the main scientific activities of the department.

12. Development of technological and regulatory documentation for welding of plastic products and TCM, preparation of international and state standards, as well as reference and encyclopedic publications in accordance with the main scientific activities of the department.

Результати та досягнення

Основні наукові результати і досягнення

  1. Науково-дослідні й технологічні розробки, виконані у відділі, знайшли застосування в різних галузях промисловості, зокрема для зварювання пластмасових труб зовнішнім діаметром 20…1200 мм при будівництві трубопроводів різного призначення і, у першу чергу, розподільних газопроводів. Для виконання цих робіт розроблено й впроваджено сім типорозмірів установок для зварювання труб нагрітим інструментом встик та в розтруб.
  2. Науково-дослідні й технологічні розробки, виконані у відділі, знайшли застосування в різних галузях промисловості, зокрема для зварювання пластмасових труб зовнішнім діаметром 20…1200 мм при будівництві трубопроводів різного призначення і, у першу чергу, розподільних газопроводів. Для виконання цих робіт розроблено й впроваджено сім типорозмірів установок для зварювання труб нагрітим інструментом встик та в розтруб.
  3. Розроблено алгоритми та комп’ютерні програми для розрахунку резонансних конфігурацій ультразвукових коливальних систем, зокрема хвилеводів-інструментів та п’єзоперетворювачів ультразвукових зварювальних установок, а також програми для моделювання термомеханічних процесів, які реалізуються в зоні зварювання кристалічних та аморфних полімерів, що дозволяє суттєво скоротити об’єм експериментальних робіт при розробці нових технологій та при розв’язанні питань прогнозування надійності і довговічності зварних з’єднань.

Приклади реалізації наукових досягнень при створенні наукомісткої продукції

  1. Розроблено механізовану установку для зварювання нагрітим інструментом встик поліетиленових та поліпропіленових труб діаметром 160 – 400 мм в польових умовах. Основна її відмінність від загальновідомих установок – застосування пневмоприводу для торцювання труб та створення відповідного зусилля на всіх етапах робочого циклу. В установці передбачена можливість її використання в режимі ручного приводу, що може бути корисним при виникненні нештатних ситуацій в складних виробничих умовах.
  2. Розроблено принципово нову технологію зварювання нагрітим інструментом встик труб із не пластифікованого полівінілхлориду (НПВХ) діаметром до 160 мм. Використання технології дозволяє замінити клейові та механічні з’єднання труб, що забезпечує високу якість та стабільність результатів зварювання, відсутність продуктів терморозпаду в швах за рахунок реалізації нового циклу зварювання.
  3. Розроблено технологію зварювання нагрітим інструментом встик труб діаметром до 315 мм із нових типів фторполімерів, зокрема із етиленхлортрифторетилену, які використовуються при будівництві кислото проводів.

Publications
Монографії (вибрані):

  1. Юрженко М.В., Шестопал А.М., Гохфельд В.Л. та інші, під ред. академіка Патона Б.Є. “Словник-довідник зі зварювання та склеювання пластмас”, Київ : Наукова думка, 2018, 368 с. ISBN 978-966-00-1669-9.
  2. Демченко В.Л., Юрженко М.В. “Вплив магнітного поля на структуру та властивості полімерних матеріалів”, Університетська книга : Суми, Україна, 2017, 85 с. ISBN 978-966-680-846-5.
  3. Юрженко М.В., Кораб М.Г. “Зварювання високотехнологічних пластмас”, Університетська книга : Суми, Україна, 2016, 316 с. ISBN 978-966-680-809-0.
  4. Мамуня Є.П., Юрженко М.В., Лебедєв Є.В., Левченко В.В., Черваков О.В., Матковська О.К.,  Свердліковська О.С. “Електроактивні полімерні матеріали”, Альфа-Реклама : Київ, Україна, 2013, 412 с. ISBN 978-966-2477-94-8.
  5. Mamunya Ye., Iurzhenko М. (Eds.) “Advances in progressive thermoplastic and thermosetting polymers, perspectives and applications”, TechnoPress : Iasi, Romania (EU), 2012, 443 p. ISBN 978-973-702-902-7.

Статті (вибрані):

  1. Sikorska W., Zięba M., Musioł M., Kowalczuk M., Janeczek H., Chaber P.,  Masiuchok O., Demchenko V., Talanyuk V., Iurzhenko M., Puskas J.E., Adamus G. “Forensic Engineering of Advanced Polymeric  Materials – Part VII: Degradation of Biopolymer  Welded Joints”, Polymers 2020, 12, p. 1167. https://doi.org/10.3390/polym12051167
  2. Demchenko V.L., Kobylinskyi S.M., Riabov S.V., Shtompel V.I., Iurzhenko M.V., Rybalchenko N.P. “Novel approach to the formation of silver containing nanocomposites by thermochemical reduction of  Ag+ ions in interpolyelectrolyte‑metal complexes”, Applied Nanoscience, Springer, published online: 02 April 2020. https://doi.org/10.1007/s13204-020-01368-0.
  3. Demchenko V.L., Shtompel V.I., Riabov S.V., Goncharenko L.A., Kobylinsky S.M., Iurzhenko M.V. “Preparation and characterization of Cu/Cu2O containing nanocomposites based on interpolyelectrolyte complexes of pectin–polyethyleneimine”, Applied Nanoscience, Springer, published online: 21 April 2020. https://doi.org/10.1007/s13204-020-01395-x.
  4. Demchenko V., Iurzhenko M., Shadrin A., Galchun A. “Relaxation behavior of polyethylene welded joints”, Nanoscale Research Letters, 2017, 12, P. 280–285. https://doi.org/10.1186/s11671-017-2059-z.
  5. Galchun A., Korab N., Kondratenko V., Demchenko V., Shadrin A., Anistratenko V., Iurzhenko M. “Nanostructurization and thermal properties of polyethylenes’ welds”, Nanoscale Research Letters, 2015, 10, p. 138- 144. https://doi.org/10.1186/s11671-015-0832-4.
  6. Korab M.G., Iurzhenko M.V., Vashchuk A.V., Menzheres M.G. “Mechanized welding of laminated PVC fabrics with heated air”, Journal “Automatic welding”, 2020, #10, p.43-48.
  7. Korab M.G., Iurzhenko M.V., Vashchuk A.V., Menzheres M.G. Welding of polymer films by low power lasers”, Journal “The Paton Welding Journal”, #9, p. 40-43.
  8. Masyuchok O.P., Yurzhenko M.V., Kolisnyk R.V., Korab M.G. “Additive technologies of polymer materials (Review)”, TPWJ, 2020, #5, 49-55 p. https://doi.org/10.37434/as2020.05.08.
  9. Iurzhenko M.V., Korab M.V., Kolisnyk R.V., Masiuchok O.P., Andreev A.S., Petropolsky V.S. “Welding of thermoplastic polymer composites in the aircraft industry (Review)”, TPWJ, 2020, #4, 30-35 p. https://doi.org/10.37434/tpwj2020.04.05.
  10. Kolesnik R.V., Yurzhenko M.V., Korab N.G., Shadrin A.A., Litvinenko Yu.V. “Modeling thermomechanical processes in welding high-tech plastics with embedded element”, TPWJ, 2017, #10, 24-30 p. https://doi.org/10.15407/tpwj2017.10.04.

Патенти та винаходи

  1. Патент України №86115 від 25.03.09р. “Внутрішня з’єднувальна деталь для зварювання труб зі структурованого (зшитого) поліетилену з додатковим армуванням зовнішньої поверхні трубного зварного з’єднання”, М.Г. Кораб, А.М. Шестопал, В.Л. Гохфельд, О.Ф. Гурський, А.В. Костенко, С.В. Кабиш.
  2. Патент України №7712 “Комплект з’єднувальних деталей для зварювання труб зі структурованого поліетилену та спосіб зварювання нагрітим інструментом таких труб” М.Г. Кораб, А.М. Шестопал, В.Л. Гохфельд, О.Ф. Гурський, А.В. Костенко.
  3. Патент України №78073 “Комплект з’єднувальних деталей для зварювання труб зі структурованого поліетилену та спосіб терморезисторного зварювання таких труб” М.Г. Кораб, А.М. Шестопал, В. Л. Гохфельд, О.Ф. Гурський, А.В. Костенко.
  4. Патент 75555 на изобретение «Установка для піролізу промислових і побутових відходів», 2006г., Бюл. № 4;

Поточні проекти

  1. Розробка інноваційного методу і технології зварювання полімерних і композитних матеріалів під дією постіійного магнітного поля (3кв. 2015 – 4кв. 2016).
  2. Розробка проектної і конструкторської документації з виготовленням дослідного зразка нагрівального інструменту інноваційної установки для зварювання полімерних труб зовнішнім діаметром до 250 мм (2кв. 2015 – 4кв. 2015).
  3. Розробка технології зварювання труб, листів та плівок із полімерних композитних матеріалів, створення нового зварювального обладнання з використанням сучасних способів керування та дозування єнергії (2012 – 2016).
  4. Дослідження зварюваності, розробка технологій та устаткування для зварювання нових композитних матеріалів на основі термостійких поліаріленових та поліолефінових термопластів (2013 – 2015).
  5. Дослідження та визначення напрямків застосування методів променевих технологій (лазерного випромінювання) для зварювання полімерних та композитних матеріалів (1кв. 2015 – 4кв. 2015).

Ресурси підрозділу
1. Відділ має сучасне зварювальне устаткування для проведення технологічних досліджень в області зварювання різних виробів та конструкцій з полімерних матеріалів (труб, листів, плівок і ін.).

Зокрема:

  • для проведення розтрубного, терморезисторного зварювання та зварювання нагрітим інструментом встик пластмасових труб діаметром 63 – 800 мм;
  • для ультразвукового, високочастотного, променевого та комбінованого зварювання виробів та конструкцій з полімерних листів, плівок та синтетичних тканин.

2. У відділі працює випробувальна лабораторія полімерів, яка акредитована Національним Агенством по акредитації України в

Системі сертифікації УкрСЕПРО (атестат акредитації № UA6.001.T.271). У лабораторії є сучасне устаткування для проведення оптичних та електронномікроскопічних досліджень морфології полімерів та зварних з’єднань, визначення їх механічних характеристик. Згідно з областю акредитації лабораторія виконує наступні випробування та дослідження:

  • визначення показника текучості розплаву, як вихідної сировини, так і матеріалу готового виробу;
  • визначення густини полімерних матеріалів та ТКМ;
  • визначення масової частки летучих речовин та вміст вологи в полімерних матеріалах;
  • тип розподілу сажі для наповнених нею марок полімерів;
  • визначення границі текучості та границі міцності полімерних матеріалів;
  • визначення відносного подовження при розриві;
  • визначення зміни довжини зразків при прогріві;
  • гідравлічні випробування труб з полімерних матеріалів при різних температурах та тиску, а також циклічні гідравлічні випробування;
  • визначення стійкості труб з полімерних матеріалів до газових складових, до повільного й швидкого поширення тріщин та до пережиму.

Офіційне визнання
Юрженко М.В., Демченко В.Л. – у 2015р. отримав грант молодих вчених НАН України.

Шестопал А.М. – бронзова медаль «За достижения в развитии народного хозяйства СССР» (1983г.), є лауреатом премії Академії будівництва України імені академіка М.С. Буднікова за роботу «Поліетиленові труби в будівництві та реконструкції інженерних мереж в сільській місцевості» і нагороджений відповідною медаллю (посвідчення № 114). За внесок у розвиток виробництва в Україні поліетиленових труб та їх застосуванні при проектуванні, будівництві та експлуатації розподільчих газопроводів Академія будівництва України 22 березня 2011 року обрала Шестопала А.М. дійсним членом Академії будівництва України по відділенню «Монтажні та спеціальні види робіт в будівництві» (диплом та посвідчення дійсного члена №1508/п). Шестопал А.М. з липня 2006 року по вересень 2007 року входив до складу Громадської ради при Держспоживстандарті України.

Шадрін А.О. – почесний автотранспортних України.

Співробітництво
З 1998 року відділ бере участь у реалізації державної програми газифікації населених пунктів України, приймаючи активну участь у виконанні заходів, передбачених постановою Кабінету Міністрів України від 10 липня 1997 р. № 726 «Про виробництво й використання поліетиленових труб у будівництві та реконструкції газових мереж у сільській місцевості», зокрема в:

  • розробці нормативної документації на виробництво поліетиленових труб і з’єднувальних деталей для газопроводів;
  • розробці нормативної документації на проектування, будівництво й експлуатацію розподільних газопроводів із застосуванням поліетиленових труб;
  • реалізації виробничо-технічних заходів щодо організації в Україні серійного виробництва поліетиленових труб і з’єднувальних деталей для газопроводів;
  • розробці технології й нормативної документації на зварювання поліетиленових труб при будівництві й ремонті газопроводів способами зварювання нагрітим інструментом встик, нагрітим інструментом в розтруб та терморезисторним зварюванням;
  • створенні учбово-атестаційних центрів для підготовки та атестації фахівців-зварників, проведення технічної діагностики та атестації зварювального устаткування для будівництва й ремонту поліетиленових газопроводів.

У розробці національних проектів відділ співробітничає з різними організаціями Російської Федерації, у тому числі з: МАТІ, Міжвідомчою координаційною радою по технічному вдосконалюванню газорозподільних систем та інших інженерних комунікацій; ЗАТ “Завод Газтрубпласт”; ЗАТ “Хемкор”, а також з провідними європейськими фірмами “WIDOS” (Німеччина), “KAMITEX” (Польша) та “Сольвей” (Бельгія).

Відділ активно співвпраює з:

  • Lodz University of Technology.
  • Insitute of Macromolecular Chemistry of Scienses of the Czech Republic.
  • Institute of Polymers of the Bulgarian Academy of Sciences.
  • Полімерний Інститут Словацької Академії Наук.
  • Інститут Макромолекулярної Хімії «Петру Поні» Румунської Академії.
  • Національний інститут Хімії Словенії.
  • Centre of Polymer and Carbon Materials of the Polish Academy of Scienses.

Зв'язок з ВНЗ
Працівникі відділу, а саме Кораб М.Г., Аністратенко В.В. проводять заняття з переатестації зварювальників трубопроводів за спеціальностями:

– зварювальник поліетиленових трубопрободів

– координатор зварювальних робіт поліетиленових трубопроводів.

Відділ активно співпрацює з Національним педагогічним університетом імені М.П. Драгоманова у напрямках науково-технічної та науково-педагогічної діяльності, а також підвищення якості підготовки інженерних, наукових та педагогічних кадрів. Відділ активно співпрацює зі зварювальним факультетом Національного технічного університету України «КПІ».