В рамках настоящего исследования был проведен комплексный анализ современных научных публикаций, посвященных вопросам восстановления и упрочнения деталей машин в машиностроении и агропромышленном комплексе (АПК). Основное внимание в данном исследовании было сосредоточено на анализе результатов научных изысканий, касающихся технологии плазменного напыления покрытий, а также на изучении эффективности применения композитных материалов для модификации стальных компонентов машин и механизмов. На основании систематизации и критического анализа накопленных эмпирических и теоретических данных была сформулирована исследовательская цель, направленная на разработку и оптимизацию кинематических параметров процесса плазменного напыления с целью повышения эксплуатационных характеристик обрабатываемых деталей. В результате проведенного исследования были получены аналитические зависимости для определения кинематических параметров процесса плазменного напыления, учитывающие геометрические особенности различных типов обрабатываемых деталей, включая плоские, выпуклые, вогнутые, винтовые и сложнопрофильные конструкции. Путем интеграции полученных аналитических выражений с уравнением, описывающим толщину напыляемого слоя, было разработано управляющее уравнение кинематического режима, позволяющее оптимизировать параметры процесса напыления в соответствии с геометрическими характеристиками и требованиями к качеству поверхности обрабатываемых деталей. Была разработана технологическая рекомендация для частного случая восстановления и/или упрочнения молотков зернодробилки ДМ-5, а именно: при плазменном напылении композита на кромки молотков, где радиус кривизны стремится к нулю, скорость плазмотрона должна быть ограничена по максимальному ускорению приводов манипулятора, что может потребовать снижения общей скорости напыления для сохранения точности траектории.
В рамках исследования методов лазерной резки многослойных углепластиковых композитных панелей были проведены эксперименты, целью которых являлась последующая оценка влияния скорости резки, числа проходов, расстояния от лазерной головки до поверхности материала, диаметра сопла, наличия двойной апертуры в сопле и предварительно нанесенной траншеи на качество линейных разрезов. В результате проведённого исследования было установлено, что лазерная резка углепластика, включая траншейную технологию и использование сопла с двойной апертурой, предоставляет возможности для применения волоконного лазера в качестве альтернативы механической резке в процессах восстановления и ремонта деталей, изготовленных из полимерных композитных материалов.