CC BY
2
УДК 621.923.04
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВОЛНОВОДОВ И СПОСОБЫ ИХ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ
В. А. Осипова*, А. П. Исаев Научный руководитель - Л. В. Зверинцева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*E-mail: veronika.rieker@gmail.com
В рамках работы проанализированы используемые материалы волноводов и их технологические свойства, рассмотрены основные способы финишной обработки волноводов, выделены их преимущества и недостатки.
Ключевые слова: волновод, финишная обработка, материал.
WAVEGUIDE MATERIALS AND METHODS OF MECHANICAL POLISHING
V. A. Osipova*, A. P. Isaev Scientific Supervisor - L. V. Zverintseva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: veronika.rieker@gmail.com
This work analysis using materials and technological properties, considers the basic methods of waveguide mechanicalpolishing, marks waveguide advantages and disadvantages.
Keywords: waveguide, mechanical polishing, material.
Под волноводом подразумевается искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться электромагнитная волна. При этом поток мощности, переносимый волной, сосредоточен внутри канала или в области пространства, непосредственно примыкающей к каналу.
Известно, что в волноводах с большей шероховатостью внутренних поверхностей коэффициент затухания возрастает. Чтобы уменьшить коэффициент затухания, необходимо осуществить финишную обработку внутренних поверхностей, уменьшающая их шероховатость [1]. Поскольку не все способы обработки подходят для различных материалов, стоит рассмотреть материалы для изготовления волноводов и их свойства.
К материалам, применяемым при производстве волноводов, относят инструментальную сталь, серебро, золото, медь, никель, латунь, титан и алюминий. Так, титан и никель применяются в производстве волноводов в составе сплавов для придания лучших свойств. Серебро и золото применяют только для покрытия внутренних поверхностей. Технологические свойства материалов, используемых в процессе изготовления волновода, представлены в таблице 1.
В финишной обработке волноводов прямоугольного сечения подвергается внутренняя поверхность, материалами которой, в своей основе, являются инструментальная сталь, медные и алюминиевые сплавы. В специальных волноводах внутреннюю поверхность покрывают серебром, золотом, медью, никелем или латунью. При этом, для финишной обработки внутренних поверхностей волноводов наиболее подходящими инструментами
Секция «Перспективные материалы и технологии»
являются эластичный абразивный инструмент [2] и вязко-эластичная паста с добавлением абразивных зерен.
Таблица 1
Технологические свойства материалов, применяемых при изготовлении волноводов_
Материал Технологические свойства
Инструментальная сталь - высокая твердость и прочность - малая износо- и теплостойкость
Серебро - высокая пластичность, тепло- и электропроводность - тугоплавкость
Золото - высокая плотность, полируемость и отражательная способность - низкое электросопротивление
Медь - высокая тепло- и электропроводность - мягкость и пластичность - коррозионная стойкость
Никель - высокая пластичность, ковкость и твердость - прочность при высоких температурах - хорошая полируемость
Латунь - высокая обрабатываемость материала при различных температурах - высокая износостойкость и теплопроводность
Титан - прочность и коррозионная стойкость - низкий коэффициент теплового расширения - возможность работы в широком диапазоне температур
Алюминий - высокая отражательная способность, тепло- и электропроводность - коррозионная стойкость - низкая плотность
Механизированная обработка эластичным инструментом применима к деталям с габаритными размерами в плане свыше 30 мм. Используемые в этом процессе щетки выполнены из абразивной шкурки или из полимерно-абразивных нитей. Данным способом предпочтительнее производить обработку волноводов круглого сечения, поскольку его основным недостатком являются необработанные участки и неприменимость для обработки внутренних поверхностей секционно-изогнутых волноводов, что представлено на рис. 1.
Как представлено на рис. 2, обработка вязко-эластичной пастой применима для обработки внутренних поверхностей прямых, скрученных, секционно-изогнутых деталей, так как не имеет определенной оси вращения, а скорость ее движения зависит в основном от оказываемого на нее давления [3]. Размер самих абразивных зерен зависит от состава пасты и наполнителей.
| —^ | —^ 1 I
Рис. 2. Схема движения вязко-эластичной пасты во время обработки внутренней поверхности
секционно-изогнутого волновода
К недостатку данного способа обработки относится невозможность его осуществления без специального приспособления для крепления детали, а также установки, по которой должна подаваться вязко-эластичная паста под давлением.
Независимо от того, каким способом будет проводиться финишная обработка внутренней поверхности, в качестве завершающего этапа необходимо провести промывку и сушку деталей, используя кислотные моющие и нейтрально чистящие средства.
Библиографические ссылки
1. Зверинцева Л. В. Уменьшение шероховатости токонесущей поверхности волноводов способом абразивного полирования эластичным инструментом : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Красноярск : Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева, 2008. 227 с.
2. Инструмент для полирования волноводных труб / В. В. Зверинцев, А. В. Сысоев, С. К. Сысоев, Л. В. Зверинцева // Решетневские чтения. 2013. Т. 1. С. 413-415.
3. Устройство для абразивно-экструзионной обработки (АЭО) коротких волноводов сантиметрового диапазона / В. В. Зверинцев, Л. В. Зверинцева, С. К. Сысоев, Д. В. Чураков. -Решетневские чтения. 2014. Т. 1. С. 398-400.
© Осипова В. А., Исаев А. П., 2022
