Современная электроника №7/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2021 Рис. 14. Результаты испытаний макета корпуса для X-диапазона: зависимость средней температуры имитаторов (источников нагрева) от объёмного расхода охлаждающей жидкости (Источник: Ю.О. Соляев, МАИ) Рис. 15. Схема идеальной одномерной модели тепловой трубы [2] Рис. 13. Корпус модуля X-диапазона: а) фотография напечатанного макета, б) расположение каналов охлаждения ты капиллярно-пористой структу- рой (фитилем) [1]. Трубы вакууми- руются до остаточного давления 10 -5 … 10 -4 мм рт. ст. и заполняются рабочей жидкостью (например, водой, аммиаком) так, чтобы фитиль был полностью насыщен ею, а в осталь- ном внутреннем пространстве был её насыщенный пар. Принцип рабо- ты тепловой трубы состоит в следу- ющем (рис. 15). При подводе тепла к испарителю жидкость испаряется из фитиля, поглощая тепло. Давление пара в трубе увеличивается, наруша- ется динамическое равновесие систе- мы пар-жидкость в остальной части трубы, вызывая конденсацию пара на поверхности фитиля. При конден- сации пара тепло отдается фитилю, отводится в конденсаторе, а жидкость возвращается по фитилю в испари- тель за счет капиллярных сил. Отработка режимов печати капил- лярно-пористой структуры сделает возможным выращивание корпусов со встроенными тепловыми трубами в одном цикле построения. В резуль- тате выполненных в нашей лаборато- рии начальных экспериментов, направ- ленных на оценку возможности печати капиллярно-пористой структуры, были получены такие структуры с проница- емостью 10 –15 …10 –12 м 2 . Эксперимент подтвердил возможность построе- ния капиллярно-пористых структур и требует дальнейшего продолжения для отработки технологии получения структуры с требуемыми свойствами. Мы открыты к сотрудничеству в дан- ном направлении. Заключение За 3,5 года работы лаборатории аддитивных технологий мы хорошо заметили, как меняется отношение к 3D-печати металлом в радиоэлектрон- ной промышленности. Изначальный скепсис и восприятие систем печати как «игрушки», годной в лучшем слу- чае для изготовления макета, сменяют- ся осторожной заинтересованностью сделать и испытать опытные образ- цы. Результаты испытаний опытных образцов положительно удивляют, стимулируют конструкторскую мысль перепроектировать и оптимизиро- вать для ещё большего использования потенциала аддитивных технологий. А дальше наступает этап «легализа- ции» применения 3D-печати для про- изводства конечных изделий. У кого- то он проходит сравнительно быстро (например, у АО «НИИ «Вектор»), и мы переходим к серийному производству изделий; у кого-то он затягивается из-за административных сложностей (хотя техническая состоятельность решения уже доказана). Важно то, что интерес к технологии заметно вырос, восприятие её стало серьёзнее, опыт- ные образцы удовлетворяют требова- ниям и подтверждают применимость 3D-печати, а примеры серийного про- изводства множатся. Подтверждени- ем этому служит статистика загрузки лаборатории аддитивных техноло- гий Остек-СМТ: за 3,5 года выполнено свыше 200 циклов печати на системе Renishaw и изготовлено 2360 изделий и образцов для 60 заказчиков, при- чём 47% объёма производства лабо- ратории составляют элементы СВЧ- трактов, а ещё 12% – кронштейны и корпуса. Автор выражает благодарность коллегам из АО «НИИ ТП», АО «РКС», АО «НИИ «Вектор», МАИ за совместную работу над проектами и предоставлен- а б ные результаты измерений электриче- ских характеристик. Литература 1. Алексеев В.А. Основы проектирования тепловых аккумуляторов космических аппаратов. Монография. – Курск: Нау- ком, 2016. – 248 с., ил. 2. Jafari D., Wits W.W. The utilization of selective laser melting technology on heat transfer devices for thermal energy conversion applications: A review. Подвод тепла Подвод тепла Отвод тепла Стенка Стенка Жидкость Жидкость Испаритель Транспортная зона Конденсатор Пар Отвод тепла