Например, Бобцов

НАДЕЖНОСТЬ ДВУХОСЕВЫХ СКАНИРУЮЩИХ ГОЛОВОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АДДИТИВНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Аннотация:

Представлена двухосевая сканирующая система („сканатор“), предназначенная для использования в аддитивном производстве и осуществления селективного лазерного плавления металлических порошков. Сканатор состоит из трех самостоятельных узлов — коллиматора, сканирующей головки и F-theta-объектива, соединенных между собой. Цель работы — расчетно-экспериментальное обоснование принимаемых основных технических решений с точки зрения обеспечения надежности сканатора на этапе разработки конструкции и выпуска рабочей конструкторской документации. В соответствии со стандартами по надежности проведен анализ схемного решения и требований по надежности, рассмотрены причины возможных отказов и предельных состояний сканатора в процессе работы, представлены расчеты в обоснование работоспособности сканатора как в процессе эксплуатации, так и в условиях хранения и транспортирования. Приведены результаты тепловых расчетов коллиматора, сканирующей головки и F-theta-объектива. Описано влияние на оптические узлы конструкции низких (при хранении) и высоких (при эксплуатации) температур. Для сканирующих зеркал, установленных в сканирующей головке и подвергающихся воздействию больших угловых ускорений, выполнены прочностные расчеты, в том числе методом конечных элементов с применением программного обеспечения ANSYS. По результатам работы обоснована надежность элементов и сканатора в целом. Предложена методика расчета надежности сканатора. Изложены меры, рекомендованные для внесения изменений в конструкцию с целью повышения ее надежности. Выработанные рекомендации были реализованы в процессе изготовления опытного образца сканатора.

Ключевые слова:

Статьи в номере