Разработка устройства сопряжения для автоматизации процесса электронно-лучевого аддитивного формообразования

Д. А. Гапонова; А. В. Щербаков; А. П. Слива

doi:10.34831/EP.2021.93.87.002

Разработка устройства сопряжения для автоматизации процесса электронно-лучевого аддитивного формообразования

Д. А. Гапонова, А. В. Щербаков, А. П. Слива

Аннотация

Проведен анализ структуры каналов управления установки для реализации процессов электронно-лучевого аддитивного формообразования на базе серийных электронно-лучевых сварочных установок. Рассмотрена актуальность решаемой задачи и описан метод ее решения. Предложен программно-аппаратный способ синхронизации каналов управления ЧПУ с каналами управления током пучка на базе программируемого контроллера ATmega328, который позволяет синхронизировать во времени каналы управления перемещения электронной пушкой и током пучка. Описан принцип работы разработанного устройства сопряжения, а также проведены эксперименты, показывающие работоспособность устройства. Проведены серии экспериментов по наплавке одиночных валиков из сплава ВТ6 и приведены осциллограммы параметров источников питания пушки, которые демонстрируют работоспособность разработанного метода.

Ключевые слова

замкнутые системы управления; электронно-лучевое аддитивное формообразование; аддитивные технологии; автоматизация процесса; цифровые системы управления; сопряжение каналов управления

Полный текст:

PDF

Литература

Гибсон, Я. Технологии аддитивного производства. Трехмерная печать, быстрое прототипирование и прямое цифровое производство / Я. Гибсон, Д. Розен, Б. Стакер. - М: ТЕХНОСФЕРА, 2016. - 656 с.

Arcam. Electron Beam Melting. http://www.arcam.com.

Stecker, Scott. Electron beam layer manufacturing / Stecker Scott, Springs Willow, IL (US) / Patent № US 2016/0288244A1. Pub. Date oct. 6, 2016.

NASA. https://www.nasa.gov.

Stecker, Scott. Electron beam layer manufacturing using scanning electron monitored closed loop / Scott Stecker, W1llow Springs, IL; Phillip E. Wollenhaupt, Crown Point, IN / Patent № US 8,598,523 B2. Pub. date Dec. 3, 2013.

Seufzer, W. J. Control Methods for the Electron Beam Free Form Fabrication Process / W. J. Seufzer, K. M. Taminger // Solid freeform fabrication symposium. - 2007. - Pp. 13 - 21.

Taminger, K. M. Closed-loop process control for electron beam freeform fabrication and deposition processes / Taminger K. М., Hafley R. A., Martin R. E., Hofmeister W. H. / Patent № US 8,452,073 B2, Pub. date 28 May, 2013 г.

Zalameda, J. N. Thermal imaging for assessment of electron-beam freeform fabrication (EBF3) additive manufacturing deposits / Zalameda J. N., Burke E. R., Hafley R. A., Taminger K. M., Domack C. S., Brewer A., Martin R. E. // Proceedings of the SPIE, Vol. 8705, 2013, id. 87050M.

Sciaky Inc. IRISS Interlayer Realtime Imaging & Sensing System. http://www.sciaky.com.

Гапонова, Д. А. Способ стабилизации скорости подачи присадочной проволоки и устройство для его реализации / Д. А. Гапонова, А. В. Щербаков, В. П. Рубцов, И. В. Родякина // Патент Российской Федерации № 2798867, 2019.

Джонс, М. Х. Электроника - практический курс / М. Х. Джонс. - М.: Техносфера, 2013. - С. 353 - 354.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.93.87.002