• Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона
    Національної академії наук України

    Відділ №80 “Зварювання пластмас”

    Юрженко Максим Володимирович

    Завідувач відділу, доктор технічних наук (Україна), доктор фізики (Франція), кандидат фізико-математичних наук (Україна), старший дослідник, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки

    Склад підрозділу

    Загальна чисельність працівників 18 (16 наукових співробітників, 2 технічні співробітники), у тому числі:

    • 3 доктора наук;
    • 5 кандидатів наук;
    • 6 молодих вчених.
    1. 1
      Юрженко Максим Володимирович

      Завідувач відділу,  доктор технічних наук (Україна), доктор фізики (Франція), кандидат фізико-математичних наук (Україна), старший дослідник, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки

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

      E-mail: 4chewip@gmail.com

      Детально…

    2. 2
      Менжерес Марина Григоріївна

      Заступник зав. відділом

      Tel.: +38 044 205 26 05

      E-mail: mgmenz@ukr.net

    3. 3
      Мамуня Євген Петрович

      Науковий співробітник, доктор фізико-математичних наук, професор, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки

      Tel.: +38 044 205 26 05

      Email: ymamunya@ukr.net

    4. 4
      Сенченков Ігор Константинович

      Науковий співробітник, доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник

      Tel.: +38 044 205 26 05

      Email: term@inmech.kiev.ua

    5. 5
      Кораб Микола Георгійович

      Провідний науковий співробітник, кандидат технічних наук

      Tel.: +38 044 205 24 43

      E-mail: korab_nikolay@ukr.net

    6. 6
      Демченко Валерій Леонідович

      Старший науковий співробітник, кандидат фізико-математичних наук, старший дослідник, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки

      Tel.: +38 044 200 60 79

      E-mail: dvaleriyl@ukr.net

    7. 7
      Шадрін Андрій Олександрович

      Старший науковий співробітник, кандидат технічних наук

      Tel.: +38 044 200 60 79

      E-mail: shadrin60@gmail.com

    8. 8
      Ващук Аліна Віталіївна

      Старший науковий співробітник, кандидат хімічних наук

      Tel.: +38 044 205 26 74

      E-mail: alina.vashchuk@i.ua

    9. 9
      Масючок Ольга Павлівна

      Молодший науковий співробітник

      Tel.: +38 044 200 60 79

      E-mail: omasiuchok@gmail.com

    10. 10
      Гохфельд Володимир Леонідович

      Позаштатний консультант

      Tel.:

      E-mail: v.gohfeld@gmail.com

    Відділ було створено у 1979 році. Він є першим та унікальним у цій галузі в Україні.

    Метою його створення було розвиток наукових основ в галузі зварювання пластмас, розробка та впровадження відповідних технологій та обладнання.

    +38 044 205 26 05
    4chewip@gmail.com
    Області діяльності
    1. Дослідження та вивчення зварюваності нових типів пластмас та термопластичних композиційних матеріалів (ТКМ).

    2. Дослідження фізико-механічних та фізико-хімічних процесів, які реалізуються в зоні з’єднання, механізмів зварювання та природи зварних з’єднань, розробка відповідних наукових теорій та математичних моделей процесів зварювання пластмас та ТКМ.

    3. Розробка, вдосконалення і впровадження технологій та обладнання для розтрубного, терморезисторного та зварювання нагрітим інструментом встик пластмасових труб діаметром 20-1200мм.

    4. Розробка і впровадження технологій терморезисторного, ультразвукового, високочастотного та променевого зварювання виробів та конструкцій складної геометрії з’єднання із полімерних листів, багатошарових та армованих плівок, штучних та синтетичних тканин, які використовуються в авіа- та автомобілебудуванні, радіотехнічній, медичній, хімічній та харчовій промисловостях, а також в сільському господарстві та побуті.

    5. Розробка функціональних матеріалів і наноматеріалів, технологій та обладнання для 3D та 4D друку (адитивних технологій) виробів цільового призначення для високотехнологічних галузей промисловості, зокрема авіа-, ракето-, судно- та приладобудування, медицини тощо.

    6. Розробка матеріалів, технологій та обладнання для хімічного зварювання реактопластичних та термопластичних полімерних матеріалів.

    7. Розробка технологій та обладнання для з’єднання різнотипних та різнорідних пар матеріалів, зокрема різнотипних полімерів, полімерів з металами тощо.

    8. Розробка матеріалів, технологій та обладнання для ефективного контролю якості зварних з’єднань виробів з пластмас та ТКМ, вивчення експлуатаційних характеристик зварних з’єднань та конструкцій.

    9. Навчання, підвищення кваліфікації та атестація кадрів зварювального виробництва, атестація обладнання для зварювання виробів з пластмас.

    10. Підготовка кадрів вищої кваліфікації, зокрема докторів філософії та докторів наук в галузях матеріалознавства, зварювання та споріднених процесів і технологій, фізики, хімії та технологій полімерних матеріалів.

    11. Надання технічної допомоги при впровадженні технологій та обладнання для зварювання пластмас та ТКМ, експертиза наукових проектів та надання інших платних послуг згідно з основними науковими напрямками діяльності відділу.

    12. Розробка технологічної і нормативної документації стосовно зварювання виробів з пластмас та ТКМ, підготовка міжнародних та державних стандартів, а також довідково-енциклопедичних видань згідно з основними науковими напрямками діяльності відділу.

    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.

    Публікації
    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 (вибрані):

    1. Патент Україн на винахід UA №117033 (11.06.2018) “Спосіб зварювання встик полімерних труб без застосування механічного торцювання та без утворення внутрішнього грату, та пристрій для його реалізації”. Автори: М.В.Юрженко, М.Г. Кораб,  А.М. Гальчун, В.Ю.Кондратенко, А.О.Шадрін.

    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
    Співробітники відділу – лауреати:

    Державна премія України в галузі науки і техніки: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2019), д.ф.-м.н., проф. Мамуня Є.П. (2019), к.ф.-м.н., с.д. Демченко В.Л. (2019).

    Премія Президента України для молодих вчених: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2013), к.ф.-м.н., с.д. Демченко В.Л. (2016).

    Премія Верховної ради України для найталановитіщих молодих вчених: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2018), к.ф.-м.н., с.д. Демченко В.Л. (2018).

    Премія Кабінету Міністрів України для молодих вчених: к.ф.-м.н., с.д. Демченко В.Л.

    Премія НАН України для молодих вчених: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2012, 2018), к.ф.-м.н., с.д. Демченко В.Л. (2018).

    Премія Київського міського голови для молодих вчених: к.ф.-м.н., с.д. Демченко В.Л.

    Премія Академії будівництва України імені академіка М.С. Буднікова: Шестопал А.М..

    Бронзова медаль «За достижения в развитии народного хозяйства СССР»: Шестопал А.М. (1983г.).

    Відзнака та медаль “За трудові досягнення” НАН України: Гохфельд В.Л. (2020).

    Відзнака НАН України для молодих вчених “Талант, натхнення, праця”: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2016).

    Стипендіати Президента України: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2011, 2014), к.х.н. Ващук А.В. (2020), Колісник Р.В. (2018), Ковальчук М.О. (2020).

    Стипендіати НАН України: Масючок О.П. (2018).

    Почесні грамоти та подяки:

    • Почесна грамота Національної академії наук України за досягнення у вирішенні найважливіших наукових та науково-технічних проблем, і т.д.: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2018).
    • Почесна грамота Військової частини А0666 Міністерства оборони України: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2018).
    • Подяка Міністерства освіти та науки України: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2018).
    • Подяка академіка Б.Е.Патона за досягнення в науково-організційній роботі: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2015, 2017), Масючок О.П. (2015, 2017).

    Почесний автотранспортних України: к.т.н., с.н.с. Шадрін А.О.

    Переможці конкурсів:

    1. Переможець конкурсу молодіжних промислових проектів YPIC 2018, асоційованої International Institute of Welding (Yutz, France): д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2018).
    2. Переможець конкурсу на краще книжкове видання Національної академії наук України у номінаціх «Довідкові видання: Фізико-математичний напрямок»: д.т.н., с.д. Юрженко М.В. (2018), к.т.н., с.н.с. Кораб М.Г. (2018), к.т.н., с.н.с. Васильєв Ю.С. (2018), Гохфельд В.Л. (2018).

     

    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.

    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».