Лазерный мир

Д.Н. Андреев, руководители: В.И. Ибатуллин, В.К. Максимов
КНИТУ-КАИ, г. Казань // Источник: Cовременные проблемы развития техники, экономики и общества, Материалы I Международной научно-практической заочной конференции. Научный редактор А.В. Гумеров. 2016, Издательство: ООО «Рóкета Союз», Конференция: Cовременные проблемы развития техники, экономики и общества,Лениногорск, 14 марта 2016 г.

Аннотация.
Рассматривается возможность нанесения скрытых маркировочных знаков на детали и комплектующие авиационной техники методом лазерной маркировки совместно с электроискровым легированием с целью предотвращения поступления в сборочный процесс или ремонт воздушных судов контрафактных изделий.

Снижение количества лётных происшествий из-за отказа технических систем в процессе эксплуатации является одним из направлений повышения безопасности воздушных перевозок. По данным Авиационного регистра международного авиационного комитета в гражданской авиации государств-участников

Лазерный маркиратор помогает вести учет деталей на Курской АЭС Стойкость лазерных меток позволяет идентифицировать и контролировать движение деталей на атомной станции в течении всего периода их эксплуатации

Соглашения количество авиационных происшествий (АП) по всему парку воздушных судов (ВС) в первом полугодии 2012 года, по сравнению с предыдущим аналогичным периодом 2011 года осталось практически на одном уровне (20 авиационных происшествий в 2012 г. И 19 в 2011 г.), количество катастроф увеличилось с 9 до 12, число погибших в катастрофах уменьшилось – 59 человек против 93 и возросло вдвое. Количество АП с вертолётами возросло вдвое. С воздушными судами авиации общего назначения количество АП осталось на уровне 2011 г. (11), однако в 2012 г. Возросло количество катастроф и их тяжесть – 7 катастроф, погибло 11 человек, в 2011 г. – 5 катастроф погибло 7 человек. В совокупности факторов, которые привели к авиационным происшествиям в первом полугодии 2012 года, по предварительной оценке, в 10% событий проявились отказы авиационной техники. 90% событий были обусловлены отклонениями в действиях авиационного персонала при организации и выполнении полётов. Несмотря на то, что в отчётах авиационного Регистра 90% событий связывают с ошибками персонала, в прессе и других неофициальных источниках высокую аварийность воздушных судов объясняют контрафактными либо некачественными компонентами для воздушных судов, которые всё чаще обнаруживают как в сфере гражданской авиации, так и в авиации специального государственного назначения. На предприятия изготовителей приходят претензии от организаций, эксплуатирующих произведённую ими технику, так как около 97% отказов происходит по вине комплектующих изделий. А имеющаяся у многих предприятий (изготовителей, эксплуатирующих организаций и даже аэропортов) сертифицированная система менеджмента качества в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9001, которая стала негласным обязательным требованием, а также и внедряемая сейчас повсеместно на авиационных предприятиях СМК в соответствии с AS/EN/JISQ 9100 ситуацию в лучшую сторону не меняет. Помимо элементарно некачественных комплектующих изделий рынок авиационных деталей наводнён также и контрафактными компонентами, что ухудшает положение в сфере отечественной авиации в разы. Как показывает опыт расследования лётных происшествий, наиболее вероятным каналом поступления некачественных и контрафактных деталей и комплектующих является процесс ремонта воздушных судов вне завода изготовителя. Необходимо обеспечить поступление на сборку изделий авиационной техники, замену при ремонте таких деталей, узлов и комплектующих, которые имеют не только соответствующие сопроводительные документы (что может быть легко воспроизведено заинтересованными лицами), но и отличительные признаки, которые невозможно повторить вне завода – изготовителя данной продукции. Одним из таких отличительных признаков на наш взгляд, может являться скрытая лазерная маркировка изделий. Суть метода состоит в следующем. На наиболее ответственные детали и комплектующие, поступающие на сборку изделий авиационной техники наносится идентификационная метка, которая может принимать различные очертания по определённому алгоритму (или даже случайным образом), известному лишь производителю данных изделий. Конфигурация идентификационной метки, её расположение на поверхности изделия закреплены в конструкторско-технической документации на данный вид изделия. Изменение конфигурации метки от одной партии изделий к другой, от даты выпуска должно производиться по схемам, закреплённым в специальных таблицах. Одним из основных требований к идентификационной метке должно быть её неразличимость на поверхности детали или изделия невооружённым лазом. Распознавание метки может производиться либо оптическим, либо электрическим методом. Оптическим методом по отражённому спектру излучения, электрическим – по изменению электропроводности участка. Сканированием по поверхности инфракрасного или ультрафиолетового луча можно идентифицировать форму метки. Точно также оптический луч можно заменить на пару электрических зондов и с их помощью выявить участок и его форму с изменённой электропроводностью. Наиболее оптимальным методом нанесения скрытой маркировочной метки является технологический процесс, сочетающий в себе лазерное легирование с электроискровым методом нанесения покрытий. На предварительно подготовленную поверхность электроискровым способом [1] наносится тонкий слой материала, с электрическими и оптическими свойствами, отличными от основного материала изделия. Наносимый слой должен полностью соответствовать форме отличительного знака. Затем нанесённый слой обрабатывается лазерным излучением с целью легирования данного участка поверхности [2]. Лазерное легирование [3] можно производить твердотельным (на стекле с Nd3 +), газовым (СО2) или волоконным лазером. На наш взгляд наиболее целесообразно эту операцию производить комплексом LRS-300AU, имеющим максимальную энергию импульса 80 Дж, диаметр сфокусированного луча 0,3 … 2,0 мм, с потребляемой мощностью 8 кВт. Производитель ООО «ОКБ «БУЛАТ» По окончании процесса легирования обработанный участок поверхности очищается от остатков легирующего материала и производится контрольный замер отличительных параметров (электросопротивления или отражающей способности) с занесением их значений в паспорт изделия. Состав легирующих материалов, технологические режимы нанесения маркировочного знака должны являться служебной информацией завода-изготовителя. Потребителю в сопроводительной документации сообщается форма знака, место расположения, значение отличительного параметра и тип приборного оснащения для его идентификации. Внедрение изложенной выше методики в практику ремонта и модернизации авиационной техники позволит снизить количество контрафактных изделий и повысить безопасность эксплуатации воздушных судов.

Литература:

1. Верхотуров А.Д., Муха И.М. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей. – К.: Технiка, 1982. – 181с., ил.
2. Григорьянц А.Г. основы лазерной обработки материалов. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с., ил.
3. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник / Н.Н. Рыкалин, А.А. Углов, И.В. Зуев А.Н. Кокора. – М.:Машиностроение, 1995. – 496 с., ил.

<

p style=»padding-left: 30px;»>Источник: http://zn-kazan.ru/wp-content/uploads/2016/03/Znanie_LEN_1.pdf