В МАИ изучают экономичный метод производства антенн с использованием 3D-печати

Ученые Московского авиационного института исследуют метод изготовления антенн и устройств сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения с применением аддитивных технологий. Использование 3D-печатных каркасов позволяет получать более легкие изделия, а также экономить на расходных материалах, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза.

«Классический способ изготовления антенн и устройств СВЧ со сложной геометрией подразумевает создание первичной заготовки с последующим удалением лишнего материала. Это требует большого количества технологических операций, занимает много времени, при этом до девяноста процентов материала может перейти в стружку. Наша технология предполагает печать каркаса изделия на 3D-принтере, последующее нанесение на него проводящего слоя, а затем основного металлического покрытия. Аддитивный подход к производству не только решает перечисленные проблемы, но и не требует дорогостоящего оборудования, что снижает себестоимость готовых изделий не менее чем на пятьдесят процентов», — рассказал участник проекта Павел Бадаев.

Коллектив Института радиоэлектроники, инфокоммуникации и информационной безопасности МАИ опробовал разные способы нанесения проводящих слоев, в результате ученые отдали предпочтение химической металлизации. Этот подход позволил получить более равномерные и тонкие начальные покрытия, что благоприятно сказалось на работе устройств с повышением частоты. Также найден оптимальный способ нанесения конечного покрытия путем гальванизации.

Антенны и устройства сверхвысокочастотного излучения используются для передачи и приема сигналов на расстоянии в таких областях, как сотовая связь, радиолокация и навигация. Такие компоненты есть в мобильных телефонах, космических спутниках, компьютерах, роутерах, датчиках умных домов, автомобилях и во многих других приборах и механизмах, при этом они часто имеют сложную конструкцию, что делает процесс производства трудоемким и дорогостоящим.

«Аддитивные технологии только недавно стали популярны в производстве, а использование их в области СВЧ сейчас в самом начале пути. Мы находимся в числе пионеров данной технологии производства. Уже сейчас с ее помощью мы имеем возможность изготавливать прототипы антенн и устройств СВЧ. Изготовленные нами прототипы прошли сравнение с аналогами, произведенными традиционными методами, и результаты измерений показали высокую электродинамическую эквивалентность», — рассказал Павел Бадаев.

Исследователи ищут пути дальнейшего повышения качества изготавливаемых образцов и ускорения производства. Планируются испытания изделий на влияние различных неблагоприятных факторов и предельные режимы эксплуатации, а также выполнение первых заказов в интересах компаний космической и авиационной отраслей.

Изучением свойств 3D-печатных антенн также занимаются ученые Московского физико-технического института (на иллюстрации): научная команда изучила влияние шероховатости поверхностей на работу антенн 6G и определила требования к этой характеристике при аддитивном производстве. Исследователи из МФТИ полагаются на методы лазерного спекания металлов, а также селективной металлизации диэлектриков в гальванических растворах. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.