Аналіз фракційного складу пилу робочої зони при свердлуванні композиційних матеріалів на основі карбонових волокон

Анотація

Сучасне виробництво безпілотних літальних апаратів характеризується використанням високотехнологічних матеріалів на основі карбонових волокон, збиральні операції яких характеризуються великою кількістю механічних операцій свердлування, які виконуються переважно вручну із використанням твердосплавного інструмента з алмазним покриттям. В роботі представлено дослідження концентрацій та дисперсності пилового складу та геометричної форми пилоутворюючих частинок у робочому просторі працівників механообробних цехів при виконанні технологічних операцій свердлування, фрезерування та зенкерування пакетів композиційних матеріалів на основі карбонових поліакрилонітрильних волокон. На основі проведених експериментів було визначено закономірності розповсюдження пилу різної фракції у горизонтальних та вертикальних площинах робочого простору на відстані, що охоплює зону безпосереднього розташування робітника під час виконання такого типу операцій. Отримані дані дозволили зафіксувати значне перевищення гранично допустимих концентрацій дрібнодисперсних залишків поліакрилнітрильних волокон у робочій зоні свердлувальника, розміром 2,5 та 10 мкм, та елементів карбонової матриці. З метою дослідження можливості негативного впливу пилу робочої зони на організм працівника було виконано дослідження фракційності та геометричної форми уламків карбонових волокон за допомогою растрової мікроскопії, на основі чого було зроблено висновок, що уламки волокон мають списовидну гостроконечну форму, а карбонова матриця утворює конгломерати, які характеризуються гострими гранями і здатні завдавати значної шкоди при їх впливі на дихальну систему людини. На основі отриманих результатів в роботі було надано рекомендації щодо покращення показників пилового навантаження працівників до унормованих значень за допомогою використання спеціальних відсмоктувальних пристроїв та засобів індивідуального захисту зі спеціальними фільтрами.