СВЧ компоненты в промышленности: роль в автоматизации производства
СВЧ компоненты в промышленности: роль в автоматизации производства Компания «ACS» осуществляет поставку электронных компонентов из ЕС и США. Вся продукция сертифицирована. Реализуем розницей и оптом. Доставка по всей России.
Перспективным направлением считается производство СВЧ-компонентов для беспроводной передачи информации, обработки различных материалов. С их помощью улучшаются технологические процессы, повышаются характеристики продукции, сокращаются текущие расходы.
Микроволновая обработка
Это инновационная технология производства, которая применяется в следующих способах обработки материалов:
- литье;
- термообработка;
- плакирование – формирование на поверхности детали защитного покрытия;
- спекание – повышает плотность металла, улучшает его механические свойства.
Высокочастотные компоненты применяются для механической обработки металлов. С их помощью улучшаются механические свойства, снижается процент дефектов (шероховатости, волнистости), сокращается расход энергоносителей и продолжительность технологических процессов. Микроволновая обработка упрощает работу с цветными, неоднородными металлами. С ее помощью они режутся. Тепловой импульс концентрируются на небольшой площади, что обеспечивает аккуратность, точность резки.
Сверление с использованием СВЧ-компонентов исключает образование заусенец, исключает структурные повреждения металла в виде микротрещин, так как испаряет его. С помощью микроволновых концентраторов регулируется диаметр отверстия. Эта технология гарантирует точность, снижает влияние персонала на процесс.
![СВЧ компоненты в промышленности: роль в автоматизации производства](/upload/iblock/f1b/9qsh5mq75232saugd7cacsohqm7haoy5/4c08f656_1cba_11ea_80e1_00155d8ea400_91a4d277_2003_11ea_80e1_00155d8ea400_630x571_1.jpg)
Микроволновая обработка лежит в основе многорежимных металлургических печей. Они позволяют нагревать металлы в диапазоне температур от +110º до +1300ºC. Это оборудование обеспечивает точное соблюдение технологических нормативов, что повышает качество изделий. Для управления им нужно минимум персонала, что оптимизирует производственные расходы.
За счет гибридного и селективного нагрева с помощью СВЧ-компонентов формируется равномерная осевая, ячеистая структура поверхности деталей.
Микроволновая обработка используется в пищевой промышленности. С их помощью стерилизуется, пастеризуются продукты разной консистенции. Комплектация СВЧ компонентов специальными датчиками позволяет поддерживать нужную температуру в течение определенного промежутка времени.
В пищевой промышленности используются магнетроны. Они стоят недорого, выдерживают высокую эксплуатационную нагрузку. С помощью этих СВЧ-компонентов снижается влияние человеческого фактора на производственные процессы.
Использование в промышленности СВЧ компонентов дает следующие технологические эффекты:
- проникающее излучение;
- контролируемое распределение электрического поля;
- быстрый нагрев, селективный нагрев;
- реакции самоограничения.
Все перечисленные процессы не наносят ущерб окружающей среде, здоровью человека.
Технология диэлектрического нагрева (с использованием сверхчастотных волн) снижает затраты без ущерба качественным показателям. С помощью СВЧ-компонентов нагрев осуществляется на молекулярном уровне. Их использование дает следующие преимущества:
- уменьшение зоны термического влияния;
- снижение энергопотребления;
- усиление диффузии;
- сокращение времени обработки;
- улучшение механических и физических свойств.
Перечисленные плюсы снижают количество поверхностных и структурных дефектов.
Оборудование на базе магнетронов обладает следующими преимуществами:
- мгновенное включение, выключение;
- точная регулировка температуры нагрева;
- высокая плотность мощности;
- высокий показатель фокусировки.
Все перечисленное в сочетании с возможностью быстрой настройкой оборудования в удаленном режиме оптимизирует расход ресурсов без снижения качества обработки материалов.
![СВЧ компоненты в промышленности: роль в автоматизации производства](/upload/medialibrary/622/baim0ugychoxgmrul4ckcgqjk6100mq6/954652f6_20f3_11e6_80c4_001e67eb7c66_8b8353fe_2003_11ea_80e1_00155d8ea400_630x643_1.jpg)
Монолитные интегральные схемы СВЧ
МИС или монолитные интегральные схемы – инновационные элементы для систем, устройств с СВЧ-компонентами. Они обладают следующими преимуществами:
- высокий показатель воспроизводимости электронных параметров;
- надежность;
- большая дальность действия.
Использование МИС СВЧ значительно повышает скорость передачи данных, обеспечивает высокую чувствительность. Плюсы этих компонентов, а также отсутствие необходимости использования согласующих цепей дают возможность уменьшить вес и размеры устройств, систем, которые используются для управления производственными процессами.
С помощью технологий HEMT и GaN производятся СВЧ-компоненты с высокой выходной мощностью и устойчивостью к воздействию внешних факторов. Это означает, что сигнал передается, несмотря на помехи.
Активное внедрение МИС СВЧ в промышленности дает следующие эффекты:
- ускоряет отработку технологий;
- делает производство гибким, позволяет его быстро переориентировать в соответствии с текущими рыночными условиями;
- возможность с минимальными вложениями расширять номенклатуру выпускаемой продукции;
- повышает устойчивость систем управления, промышленного оборудования к негативным факторам.
Перечисленные эффекты снижают себестоимость изделий, оптимизирует расходы, что обеспечивает конкурентное преимущество.
Микроволны с длиной волны от 1 мм до 1 м получили широкое распространение в промышленности. Они передаются со скоростью света. Оборудование микроволновой установки состоит из трех основных компонентов:
- Передатчика для генерации волн.
- Проводной линии передачи волн для приема сигналов.
- Размещенной антенны.
Наиболее распространены передатчики малой мощности от 1 до 10 Ватт, которые комплектуются GaAs-транзисторами. Для повышения мощности СВЧ-компоненты комплектуются усилителями.
Для уменьшения антенн без ущерба характеристикам используются подложки из композитных материалов. Кроме того, они расширяют функциональность антенн. Для снижения веса применяются углеродные нанотрубки. С их помощью повышается коэффициент электрической и тепловой проводимости.
Еще один важный элемент СВЧ-излучателей, которые используются для автоматизации промышленных процессов, – линия передачи. Она соединяет антенну с передатчиком. Для решения этой задачи используется коаксиальный кабель или прямоугольные волноводы.
![СВЧ компоненты в промышленности: роль в автоматизации производства](/upload/medialibrary/a64/bjz2rlckn5sicbk0jkl4b0ihsumz6h6v/bc27b9e8_06dd_11ea_80df_00155d8ea400_c1bcd576_0c65_11ea_80df_00155d8ea400.png)
Аэрокосмическая отрасль
Точность СВЧ-излучателей востребована в производстве компонентов для ракетоносителей, космических аппаратов. Оборудование на основе этих компонентов используется и из-за способности улучшать в определенном диапазоне физико-химические свойства материалов. Обработка металлов с помощью СВЧ-излучателей сохраняет их стабильность.
Сочетание небольших размеров с высокой мощностью упрощает управление оборудованием, позволяет с его помощью широкий спектр задач. Надежность, способность выдерживать интенсивные нагрузки также повышает востребованность СВЧ-излучателей.
Использование СВЧ-компонентов в промышленности упрощает управление производственными процессами, значительно повышает их точность. Это эффективный инструмент для обеспечения быстрой, стабильной передачи сигнала, что делает системы управления устойчивыми к негативным факторам. С помощью СВЧ-компонентов оптимизируются расходы на обработку материалов.