В Пермском политехе разработали защиту видеокамер при 3D-печати металлами

3D-печать электронно-лучевым наплавлением обеспечивает высокую точность, экономию материалов и позволяет создавать детали со сложной геометрией, но для нее характерна высокая продолжительность производства, при этом важно, чтобы оператор следил за процессом. Неспециализированные видеокамеры в агрессивных условиях (испарение металла, излучение) выдают некачественное изображение или просто выходят из строя. Ученые ПНИПУ разработали устройство защиты видеокамер, позволяющее использовать дешевое и доступное оборудование.

Электронно-лучевое наплавление — современная аддитивная технология, используемая для создания металлических объектов. Технология широко применяется в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и других высокотехнологичных индустриях, сочетая преимущества аддитивного производства с высокой точностью и возможностью работы с разнообразными металлами. В процессе операторам необходимо следить за построением слоев в режиме реального времени для оценки качества, предотвращения дефектов, обеспечения непрерывности и оптимизации траекторий построения.

Длительный процесс активно влияет на оборудование: испарение металла, генерация интенсивного излучения в широком диапазоне частот — инфракрасном, видимом и рентгеновском спектре — ведут к перегреву элементов видеокамер и засветке поступающим излучением, возникновению нежелательных искажений изображений и выходу из строя полупроводниковых элементов. Также может нарушаться прозрачность оптических элементов ввиду загрязнения продуктами испарения.

Разработка ученых Пермского политеха позволяет комплексно защищать бортовые видеокамеры от перегрева, помех из-за рентгеновского излучения, загрязнения оптики, избыточной интенсивности излучения. Устройство расширит совместимость разных видеокамер и снизит затраты на наблюдение за процессами электронно-лучевого наплавления, сообщает пресс-служба вуза на портале Naked Science.

«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°С», — рассказал 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», — рассказал доцент кафедры автоматики и телемеханики ПНИПУ Игорь Безукладников.

Разработка уже внедрена в лаборатории ПНИПУ, ее также можно использовать для наблюдения за любыми процессами в защитной среде или в вакууме — другими аддитивными процессами, ремонтными работами, напылением, и так далее. На разработку выдан патент. Работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

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.