• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.07.2024, 10:00
ПНИПУ
147

Разработка ПНИПУ защитит камеры для аддитивного производства

❋ 4.3

Электронно-лучевая наплавка обеспечивает высокую точность, экономию материалов и позволяет создавать детали со сложной геометрией. Но для нее характерна высокая продолжительность производства — может занимать более суток, например, неделю. При этом важно, чтобы оператор следил за процессом. Для этого чаще всего применяют неспециализированные камеры, которые в агрессивных условиях (испарение металла, излучение) выдают некачественное изображение или просто выходят из строя. Ученые ПНИПУ разработали устройство защиты камеры для наблюдения электронно-лучевой аддитивной наплавки. Разработка позволит использовать более дешевое и доступное оборудование, защитит его от негативных производственных факторов.

Схема устройства ПНИПУ в разрезе / © Игорь Безукладников, ПНИПУ

Электронно-лучевая аддитивная наплавка — современная технология, которая используется для создания металлических объектов путем послойного наплавления материала с помощью электронного луча. Технология широко применяется в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и других высокотехнологичных индустриях. 

Электронно-лучевая аддитивная наплавка 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 так далее.

На разработку выдан патент. Работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

11 июля, 12:37
Игорь Байдов

Наблюдения, проведенные космическим аппаратом NASA «Юнона», показали, что магнитное поле Юпитера и его мощная магнитосфера, заполненная ионизированным газом, могут порождать вблизи полюсов газового гиганта новый тип плазменных волн. Ничего подобного ранее ученые не фиксировали.

8 июля, 11:16
РНФ

Ученые предложили математический инструмент, позволяющий точно рассчитать условия стабильной работы систем фазовой автоподстройки частоты, используемых в устройствах связи и навигации. Такие системы синхронизируют параметры собственных сигналов устройства, например телефона, с поступающими на него сигналами, например, от Wi-Fi-роутера. Предложенный метод расчетов позволяет избежать неточностей, которые допускали ранее используемые подходы, и предлагает инженерам простые формулы, удобные для применения в реальных проектах. Это позволит предотвратить ошибки в работе приборов спутниковой навигации и беспроводной связи.

7 июля, 09:27
Полина Меньшова

Пожилые женщины, чувствующие себя одинокими, оказались более склонны к просмотру телевизора, чем мужчины. К такому выводу пришла международная команда ученых.

7 июля, 12:40
ПНИПУ

Сегодня в России для выработки электроэнергии эксплуатируется более 300 газотурбинных электростанций. Такие станции, например, как ГТЭС-25П, при сжигании ископаемого топлива выделяют колоссальное количество углекислого газа. Его повышенные концентрации в атмосфере вызывают парниковый эффект и приводят к глобальному потеплению. Ежегодные выбросы одной такой электростанции составляют 1,3 миллионов тонн, а суммарно по стране — почти 400. Поэтому остро стоит вопрос внедрения новых мероприятий и технологий для решения этой проблемы. Ученые Пермского Политеха предложили перспективный способ снижения углеродного следа при эксплуатации газотурбинных электростанций. Подход позволит на 45% сократить вредные выбросы и в тоже время получить полезный химический продукт — диметиловый эфир.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно