Обзор преимуществ лазерной технологии изготовления нагревателей фольговых электрических для космических аппаратов
Лазерные технологии, Промышленные лазеры 19.09.2023 Комментарии к записи Обзор преимуществ лазерной технологии изготовления нагревателей фольговых электрических для космических аппаратов отключеныШеманов А.Г., Вятлев П.А. // Секция 18. Секция им. Г. Н. Бабакина. Автоматические космические аппараты для планетных и астрофизических исследований. Проектирование, конструкция, испытания и расчет
Аннотация:
Проведены эксперименты по изготовлению резистивного элемента нагревателя с использованием лазерного излучения. Были изготовлены образцы, результаты исследования которых показали, что предлагаемый способ обработки тонкопленочного металлического слоя лазерным излучением обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с фотолитографией. Выполнен обзор преимуществ перспективной лазерной технологии изготовления нагревателей электрических фольговых для систем обеспечения теплового режима космических аппаратов в сравнении с применяемой в АО «НПО Лавочкина» фотолитографической технологией. Подробно описаны показатели производственного процесса, улучшаемые при переходе от фотолитографической к лазерной технологии.
Основной текст труда
В настоящее время для производства нагревателей электрических фольговых системы обеспечения теплового режима космического аппарата в АО «НПО Лавочкина» используется фотолитографическая технология, включающая в себя ряд операций по созданию фотошаблона и травления металлической фольги, для формирования токопроводящего рисунка резистивного элемента (РЭ). Ранее, в 2020 г., инженерами АО «НПО Лавочкина» было выдвинуто предположение о возможности использования лазерного излучения для создания топологии резистивного элемента, выполненного из константановой фольги на подложке из арамидной ткани, пропитанной лаком ЭП-730 [1–3]. Основными сложностями в реализации лазерного метода виделись: необходимость удаления части поверхностного металлического слоя без повреждения электроизоляционной подложки и отслоения материала резистивного элемента от подложки в зонах облучения.
В 2021 г. были проведены эксперименты по изготовлению резистивного элемента нагревателя электрического фольгового (НЭФ), используя лазерное излучение [4]. Были изготовлены образцы, результаты исследования которых показали, что предлагаемый способ обработки тонкопленочного металлического слоя лазерным излучением обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с фотолитографией:
1) сокращение количества технологических операций и, как следствие, снижение трудоемкости и сроков изготовления изделий. Так же нельзя не отметить, что в перечне сокращаемых операций присутствуют несколько химически вредных технологических операций, исключение которых из производственного процесса позволяет улучшить условия труда и снизить объем выбросов в окружающую среду;
2) повышение точности и, как следствие, качества изготовления изделий для системы обеспечения теплового режима космического аппарата;
3) отсутствие механического воздействия на обрабатываемый материал и остатков химических веществ на поверхности РЭ, что повышает срок службы и надежность изделия в целом;
4) сокращение ряда технологических операций и соответствующего технологического оборудования при переходе от фотолитографии к технологии изготовления НЭФ с использованием лазерного излучения позволяет разместить производственное оборудование на существенно меньших площадях и, таким образом, снизить расходы на обслуживание оборудования.
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что переход от существующей фотолитографической к перспективной лазерной технологии изготовления НЭФ позволит повысить экономические, экологичные и качественные показатели производства, а также повысить безопасность производственного персонала.
В докладе проведен обзор преимуществ перспективной лазерной технологии изготовления различных вариантов НЭФ для систем обеспечения теплового режима (СОТР) КА перед существующей фотолитографической технологией.
В 2021 г. были проведены эксперименты по изготовлению резистивного элемента нагревателя электрического фольгового (НЭФ), используя лазерное излучение [4]. Были изготовлены образцы, результаты исследования которых показали, что предлагаемый способ обработки тонкопленочного металлического слоя лазерным излучением обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с фотолитографией:
1) сокращение количества технологических операций и, как следствие, снижение трудоемкости и сроков изготовления изделий. Так же нельзя не отметить, что в перечне сокращаемых операций присутствуют несколько химически вредных технологических операций, исключение которых из производственного процесса позволяет улучшить условия труда и снизить объем выбросов в окружающую среду;
2) повышение точности и, как следствие, качества изготовления изделий для системы обеспечения теплового режима космического аппарата;
3) отсутствие механического воздействия на обрабатываемый материал и остатков химических веществ на поверхности РЭ, что повышает срок службы и надежность изделия в целом;
4) сокращение ряда технологических операций и соответствующего технологического оборудования при переходе от фотолитографии к технологии изготовления НЭФ с использованием лазерного излучения позволяет разместить производственное оборудование на существенно меньших площадях и, таким образом, снизить расходы на обслуживание оборудования.
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что переход от существующей фотолитографической к перспективной лазерной технологии изготовления НЭФ позволит повысить экономические, экологичные и качественные показатели производства, а также повысить безопасность производственного персонала.
В докладе проведен обзор преимуществ перспективной лазерной технологии изготовления различных вариантов НЭФ для систем обеспечения теплового режима (СОТР) КА перед существующей фотолитографической технологией.
