" Н а у к а м о л о д ы х " , 3 0 - 3 1 м а р т а 2 0 1 7 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 1 0 0 - л е т и ю Р о с т и с л а в а Е в г е н ь е в и ч а А л е к с е е в а
220
Известно, что с развитием технологий с каждым годом на производстве
появляются более практичные и недорогостоящие способы изготовления
различных деталей и приспособлений. Предлагается рассмотреть способ
упрощения и удешевления данной технологии путём напыления металлов
рабочей зоны на керамическую подложку при помощи трафарета. Это в разы
увеличивает точность изготовления, исключает клеевые соединения –
причину потери энергии и упрощает сам процесс изготовления. Ранее были
попытки изготовления трафарета двумя способами: перфорирование пленки
(однако пленка не способна выдержать температуру напыления металла) и
изготовление запрессовкой в специальной пресс-форме (но из-за небольшой
серийности изделия изготовление пресс-формы является нецелесообразным
и дорогостоящим).
Целью работы является разработка инструмента для изготовления
рабочей зоны охлаждающего устройства, удовлетворяющего предъявленным
требованиям, а именно детали«Трафарет» для напыления металлического
покрытия сложной формы на поверхность детали.
В работе был произведен анализ условий, в которых будет
использоваться деталь «Трафарет». Для процесса нанесения металла на
керамическую подложку используется вакуумная технология напыления, с
помощью которой можно дополнительно снизить расходы и увеличить
эффективность работы разрабатываемого изделия. Для более точного
нанесения металла на рабочую часть используется установка подложки с
трафаретом на координатный стол с шаговым двигателем, представленный
на рисунке 2.
Координатный стол перемещает исследуемый образец в течение
времени напыления материала с заданной скоростью для того, чтобы
контролировать толщину наносимого слоя на всех участках изделия.
В ходе работы были выбраны форма и размеры каналов трафарета для
образования турбулентного потока. На рисунке 3 представлен чертеж
изготавливаемой детали«Трафарет».
Наиболее целесообразный путь изготовления трафарета – изготовление
на 3D-принтере. К разрабатываемому инструменту были выставлены
требования к прочности, термической стойкости и адгезии к напыляемым
металлам. В связи с этим был выбран пластик типа SLA– CASTFORM ® PS
PLASTIC. Этот выбор был сделан исходя из небольшой стоимости материала
и простоты работы с ним. Но основным критерием выбора послужила
температура деформации, так как напыление металла происходит при
высоких температурах. Физические свойства пластика CASTFORM ® PS
PLASTIC представлены на таблице 1.
