Drukowany falowód WR42 z proszku alumium

[SQ1GQC]

Kolega posiadający w pracy dostęp do drukarki 3D SLM wydrukował próbny falowód WR42. Poprosiłem by wydrukował takowy o długości 90 mm, gdyż tej długości posiadam fabryczny falowód Unipan K158D i mogłem bezpośrednio porównać parametry. Użył proszku ze stopu AlSi10Mg. To jest typowy stop odlewniczy ze sporą zawartością krzemu. Stosowany zazwyczaj w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym. Jest ciężki w obróbce skrawaniem, zazwyczaj stosuje się wtedy narzędzia z polikrystalicznego syntetycznego diamentu (PCD). Ja do obrobienia flanszy zastosowałem proces lappingu na mokro korzystając z papierów ściernych na płycie granitowej. Zastosowałem gradacje: 280/500/800/1200/2500/5000. Następnie dokonałem pomiaru chropowatości czoła flanszy. Uzyskałem poniższy wynik:

   

     

Całkiem nieźle, przyznacie? Ra=0,111 µm po lappingu. Szkiełkowanie zostawiło około 3 µm Ra i taki pewnie był wewnątrz. Niestety sonda mojego profilometru nie mieści się wewnątrz falowodu i nie mogłem zmierzyć chropowatości wewnątrz.
Poniżej pomiar VNA na 24,048 GHz +/-0,5 MHz wzorca Unipan K158D.

   

Tłumienie około 0,05 dB, return loss około -36..38 dB.

A dla identycznej długości falowodu drukowanego wyszło tak:

   

około 0,14 dB tłumienie i -24..25 return loss. Moim zdaniem nie najgorzej. To była pierwsza próba i wynik znajduję interesującym.

[SQ6FMY]

U mnie już chwilę leży kilka elementów WR42 drukowanych w JLCPCB. Jak jedna strona jest akceptowalna (do wykończenia) to druga flansza wymaga wstępnego przelecenia frezem i wykańczania, materiał 316L bo był śmiesznie tani. I tak sobie leży czekając na obróbke. PCBWay z kolei z góry mnie ostrzegł, że nie będzie idealnie i będzie wymagać obróbki ale mieli wiecej materiałów do wyboru (i dużo drożej)

[SP3PGN]

Te flansze to w miarę widzę wyprowadziłeś a co z wnętrzem falowodu ,bo to chyba będzie bardzo trudne ?

[SQ1GQC]

Mam dwa pomysły.
1. Elektropolerowanie. Ale ono powoduje zaokrąglanie rogów. I jeszcze inny problem to chemia do elektropolerowaia. Do aluminium jednym ze skuteczniejszych jest kwas fluoroborowy. Najprościej go uzyskać z kwasu borowego H3Bo3 oraz fluorowodorowego HF. A HF to straszny zalc-zajer jest. Rozpuszcza szkło, krzem i ...kości przez skórę. Potrafi niektóre rodzaje rękawic penetrować.
2. Myślałem o polerowaniu pastami diamentowymi za pomocą knota we wnętrzu falowodu. Też zaokrągla rogi ale to nie jest aż tak poważny problem. Tyle że to szybki eksperyment celem ustalenia czy takie podejście ma sens. Nie mam teraz czasu zbyt wiele się tym zajmować. Ale uznałem że weryfikacja potencjalnej realizowalności takich struktur jest warta sprawdzenia. Eksperyment uważam za interesujący i pouczający. We wszystkich tego typu akcjach zazwyczaj brakuje mi pomiarowej weryfikacji. To ją wykonałem.

[SP3PGN]

Kiedyś próbowałem polerować elektrolitycznie i tylko czyste Al mi się udawało. Stopy szczególnie z domieszkami mi nie wychodziły.
Nie widziałem dokładnie wnętrza może jakąś ręczną metodą przeciągania jakiegoś dokładnego kalibratora dałoby się to wygładzić ?
Jak robiłem próby z kwasami nie uzyskałem bardzo gładkiej powierzchni jednak ręczna polerka była najskuteczniejsza,
Ale to tylko moje skromne doświadczenia .Będę śledził poczynania i kibicował .

[SQ6QV]

około 0,14 dB tłumienie i -24..25 return loss. Moim zdaniem nie najgorzej. To była pierwsza próba i wynik znajduję interesującym.

Wynik może i jest dwa razy gorszy jeśli chodzi o tłumienie, ale jest doskonały, a nie "nie najgorzej". 
Ta technika pozwala wydrukować dowolny kształt wg nie tylko specyfikacji, ale też wcześniej można wydrukować element z plastiku i sprawdzić jak pasuje i wszystkie mechaniczne problemy - mieć go w ręku.

W którym miejscu toru radiowego wzrost tłumienia rzędu 0.2dB przy 24 GHz rzeczywiście robi nam różnicę ?

W żadnym...nawet gdy to jest przed LNA wciąż wierzę, że mamy w torze zazwyczaj większe możliwości optymalizacji w oświetleniu anteny.

I to jest chyba następna okazja do wykorzystania tej technologii - drukowanie oświetlaczy.

Także to moim zdaniem są rewelacyjne rezultaty, a nie "nie najgorzej". 

Nic nie trzeba więcej z tymi elementami robić.