Разработка ученых ПНИПУ защитит камеры для аддитивного производства

На разработку выдан патент № 226815. Разработка выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Электронно-лучевая аддитивная наплавка представляет собой прогрессивную технологию, которая продолжает развиваться и открывать новые возможности в производстве. Она сочетает в себе преимущества аддитивного производства с высокой точностью и возможностью работы с разнообразными металлами, что делает ее привлекательной для многих современных отраслей.

При этом оператору необходимо следить за поверхностью слоев, чтобы оценить качество электронно-лучевой наплавки, предотвратить возникновение дефектов, обеспечить непрерывность и оптимизировать траекторию печати.

Длительный процесс активно влияет на оборудование. Испарение металла, генерация интенсивного излучения широкого диапазона частот (инфракрасный диапазон, видимый и рентгеновский спектр) в технологической зоне ведут к перегреву элементов камеры и засветке участков чувствительного элемента от поступающего излучения, возникновению нежелательных искажений изображений или выходу из строя полупроводниковых элементов от излучения. А также может нарушиться прозрачность оптических элементов от их запыления продуктами испарения.

Разработка ученых Пермского Политеха позволяет комплексно защищать установленную в нее видеокамеру от перегрева, зашумления видеосигнала из-за рентгеновского излучения, запыления оптики, избыточной интенсивности излучения. Устройство расширит диапазон возможных используемых видеокамер и снизит затраты на наблюдение процесса электронно-лучевой аддитивной наплавки.

— Устройство включает корпус в виде полого цилиндра с глухой стенкой в его верхней части и открытой нижней частью для размещения в нем видеокамеры. Глухая стенка выступает в качестве защитного элемента с центральным отверстием для предотвращения запыления путем продувки инертного газа. Также разработка включает контур охлаждения и рентгенозащитное стекло. Основные элементы изготовлены из жесткого газо- и гидронепроницаемого материала, стабильного при нагреве до температуры 100 градусов Цельсия, — поделился кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем материал-технология-конструкция ПНИПУ Степан Варушкин.

— Наша разработка имеет несколько ключевых отличий от аналогов. Она не требует частого и сложного обслуживания, что существенно облегчает эксплуатацию. Кроме того, устройство оборудовано эффективной системой охлаждения и защитой от рентгеновского излучения, что обеспечивает безопасную и продолжительную работу видеокамеры. Также можно отметить высокую степень тепловой защиты и компоновку устройства, которая отличается относительно небольшими габаритами и упрощенной конструкцией, — дополнил кандидат технических наук, доцент кафедры автоматики и телемеханики ПНИПУ Игорь Безукладников.

Изобретение ученых Пермского Политеха защитит видеокамеры, которые необходимы для наблюдения электронно-лучевой аддитивной наплавки. Устройство позволит использовать более дешевое и доступное оборудование с меньшими затратами на временные и финансовые ресурсы.

Разработка уже внедрена в лаборатории ПНИПУ. Ее также можно использовать для наблюдения за любыми процессами в защитной среде или в вакууме: другие аддитивные процессы, ремонтные работы, напыление, и т.д.