Evaluación Comparativa de Diseños de Ventiladores de Flujo Cruzado Sin Rodamientos de Alta Velocidad para Láseres Excimer de Litografía
Autores: Bagaric, Ivana; Hu, Rennan; Steinert, Daniel; Nussbaumer, Thomas; Kolar, Johann Walter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación Comparativa de Diseños de Ventiladores de Flujo Cruzado Sin Rodamientos de Alta Velocidad para Láseres Excimer de Litografía
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudios
Diseños de ventiladores de flujo cruzado sin rodamientos
Láseres excimer de litografía ultravioleta profunda
Tecnología de motores sin rodamientos
Prototipos de rotores
Operación a alta velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio realizó una evaluación comparativa de dos diseños de ventiladores de flujo cruzado sin rodamientos para aplicaciones en láseres excimer de litografía en ultravioleta profundo, donde maximizar la velocidad y potencia del ventilador tiene una influencia directa en el rendimiento y la velocidad de escaneo de estos dispositivos. El uso de tecnología de motores sin rodamientos permite una generación combinada de fuerza de soporte y par de accionamiento, lo que conduce a un sistema de accionamiento compacto, herméticamente sellado y de fácil mantenimiento. Con motores sin rodamientos idénticos en ambos lados del rotor, es posible accionar el ventilador de flujo cruzado de manera simétrica a altas velocidades de rotación con bajas cargas de torsión. Los prototipos de rotor fueron optimizados, analizados y llevados a operación a alta velocidad, y se evaluaron en cuanto a su rendimiento dinámico del rotor y dinámico de fluidos utilizando métodos de elementos finitos y mediciones experimentales. Para ambos prototipos, se realizaron estudios numéricos exitosos, donde un análisis modal permitió predicciones teóricas de las frecuencias de resonancia esperadas, y un análisis CFD visualizó efectos de flujo locales y proporcionó comparaciones de diseño de ventiladores de flujo cruzado. Se logró una operación estable de hasta 12,000 rpm y 5500 rpm para los dos diseños elaborados.
Descripción
Este estudio realizó una evaluación comparativa de dos diseños de ventiladores de flujo cruzado sin rodamientos para aplicaciones en láseres excimer de litografía en ultravioleta profundo, donde maximizar la velocidad y potencia del ventilador tiene una influencia directa en el rendimiento y la velocidad de escaneo de estos dispositivos. El uso de tecnología de motores sin rodamientos permite una generación combinada de fuerza de soporte y par de accionamiento, lo que conduce a un sistema de accionamiento compacto, herméticamente sellado y de fácil mantenimiento. Con motores sin rodamientos idénticos en ambos lados del rotor, es posible accionar el ventilador de flujo cruzado de manera simétrica a altas velocidades de rotación con bajas cargas de torsión. Los prototipos de rotor fueron optimizados, analizados y llevados a operación a alta velocidad, y se evaluaron en cuanto a su rendimiento dinámico del rotor y dinámico de fluidos utilizando métodos de elementos finitos y mediciones experimentales. Para ambos prototipos, se realizaron estudios numéricos exitosos, donde un análisis modal permitió predicciones teóricas de las frecuencias de resonancia esperadas, y un análisis CFD visualizó efectos de flujo locales y proporcionó comparaciones de diseño de ventiladores de flujo cruzado. Se logró una operación estable de hasta 12,000 rpm y 5500 rpm para los dos diseños elaborados.