Конференция «Лучевые технологии и применение лазеров» (BTLA‑2018

3d-печать, Выставки и мероприятия, Лазерные технологии, Промышленные лазеры Комментарии к записи Конференция «Лучевые технологии и применение лазеров» (BTLA‑2018 отключены

Осенью 2018 года прошел целый ряд специализированных конференций и семинаров, в рамках которых отмечались тенденции и направления развития технологий для промышленных применений, были представлены новинки оборудования и инструмента, обеспечивающие новые производственные возможности, были показаны инновационные решения для актуальных задач. О некоторых из этих событий, посвященных развитию лазерных и аддитивных технологий, хочется рассказать особенно.

Девятая конференция «Лучевые технологии и применение лазеров» (BTLA‑2018) проходила с 17 по 19 сентября в городе Пушкине под Санкт-Петербургом и собрала около 200 человек, представляющих ведущие компании, научно-исследовательские организации и вузы России и других стран, в том числе Китая, Финляндии, Нидерландов, Германии, Латвии, Республики Беларусь и Украины. Ее организаторами выступили Государственный морской технический университет (СПбГМТУ) и Институт лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ).

Конференция проводится раз в три года и имеет богатую историю продолжительностью в 27 лет. По словам ректора СПбГМТУ и руководителя ИЛИСТ Глеба Андреевича Туричина, именно за эти годы лазерные и теперь аддитивные технологии (АТ) пришли в отечественную промышленность, причем в самые передовые ее отрасли. И российские разработки не только не отстают от зарубежных, а позволяют говорить об импортоопережении.

Применение лазерных автоматизированных технологий сварки, по словам докладчика, одна из ключевых задач, которая позволит выйти, по приблизительным оценкам, на 30–40% прирост выручки корпорации за счет внедрения в гражданскую и частично в военную сферу деятельности. 

Например, с помощью технологии прямого лазерного выращивания были изготовлены экспериментальные детали: лопасть винта (габариты 500×500×400 мм, время выращивания 8 часов), часть гидрозатвора (габариты 300×200×200 мм, время выращивания 8 часов) и др. Уже в 2019 году планируется выйти на отдельные серийные изделия в этой области.

Заместитель генерального директора АО «Наука и инновации» Алексей Владимирович Дуб обозначил на конференции основные составляющие в рамках платформы жизненного цикла аддитивного производства «Росатома» и соответственно направления для деятельности корпорации: специализированное программное обеспечение «Виртуальный принтер», производство 3D-принтеров, лазерных систем, систем контроля, материалов и порошков, ключевых комплектующих, а также сетевой сервис и обслуживание B2B и В2С. Работы идут в тесной кооперации с рядом ведущих компаний. Так, в создании виртуального 3D-принтера корпорация ориентируется на отечественный программный продукт на базе «Логоса», созданный в Федеральном ядерном центре в Сарове. Разработанная линейка оборудования селективного сплавления (размеры камер построения от 160 до 550 мм) дополнилась новым принтером, который может работать с двумя порошками.

 Совместно с СКБ «Станкостроение» из Стерлитамака для «НПЦ газотурбостроения «Салют» была изготовлена гибридная машина, которая позволит на основе технологии прямого лазерного выращивания получать изделия более одного метра и затем осуществлять их механическую обработку. О перспективах внедрения такого оборудования рассказал начальник отдела лазерной обработки АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» филиала НИИД Сергей Иванович Щербаков.

Перед разработчиком газотурбинных двигателей ОДК «Авиадвигатель» стоят амбициозные задачи по созданию новых перспективных изделий, в т. ч. тяжелого двигателя ПД‑35, что без применения инновационных технологий невозможно. Как рассказал в своем докладе заместитель главного инженера Александр Григорьевич Аксенов, аддитивными технологиями на предприятии занимаются с 2010 года. Внедрены технологии SLS (селективное лазерное спекание), LMD (лазерная порошковая наплавка), SLM (селективное лазерное плавление). 

Импульсные волоконные лазеры для маркировки

Широкий спектр предлагаемых на рынке волоконных лазеров и разнообразие их применений в различных отраслях все больше вызывает интерес специалистов промышленных предприятий к лазерным системам обработки материалов. Именно их вниманию был предложен семинар «Применение импульсных волоконных лазеров IPG-Photonics для решения технологических задач в промышленности», организованный интегратором волоконных лазеров ООО «Лазерный центр» (Санкт-Петербург) на площадке крупнейшего производителя волоконных лазеров НТО «ИРЭ-Полюс» (входит в корпорацию IPG-Photonics).Участниками мероприятия стали более 200 человек, посетивших семинар и посмотревших его запись благодаря онлайн-трансляции.

Сергей Георгиевич Горный

Директор ООО «Лазерный Центр» С. Г. Горный сразу акцентировал внимание слушателей на преимуществахпоявления и внедрения волоконных лазеров, остановившись на примере лазерных систем маркировки. Так, в период 2004–2007 гг. компанией предлагались системы с тремя видами лазеров: с ламповой накачкой (мощность лазера 5 кВт, питание 380 В, вес установки 250 кг), с диодной накачкой (мощность лазера 1,5 кВт, питание 220 В, вес установки 35 кг), волоконным (мощность 0,5 кВт, питание 220 В, вес установки 25 кг). Нетрудно догадаться, за какими системами осталось первенство. Но волоконные лазеры победили не только по массогабаритным характеристикам, они дали более удобное равномерное распределение лазерного пучка, широкий диапазон импульсов по длительности, энергии, частотам. Импульсы волоконного лазера имеют возможность для более быстрого управления, у них более крутые фронты, и это полезно для технологических применений.

Современная система лазерной маркировки, состоящая из лазерного излучателя, системы перемещения и фокусировки, программного обеспечения и конструкционного блока, позволяет реализовывать технологии маркировки, 3D-гравировки, маркировки термовлиянием, цветной маркировки и др. Возможна маркировка различных материалов: сталей, окрашенных изделий, изделий из пластика, керамики, специальных материалов электронной техники (кремний, поликор, ситалл) и др. Область применения очень широкая: штриховое кодирование, маркировка проводов, лимбов и шкал приборов, драгоценных камней, инструментов и др. Деликатное воздействие лазерного луча дает возможность обрабатывать не только детали, но и, например, технологические сборки электроники. Доклады о направлениях использования лазерной маркировки были сделаны как специалистами «Лазерного центра», так и представителями компаний АО «ИнСис» (применение оборудования «ТурбоМаркер» на производстве электронной техники), ООО «ПЛ Инжиниринг» (технологии микрообработки, маркировки и резки в производстве электронных компонентов), «АСМед» (маркировка хирургических инструментов), TrotecGmbH (применение комбинированных систем маркировки с импульсными волоконными и СО2‑лазерными излучателями).

Развитие технологии маркировки идет в направлении цветной обработки, внедрения защитных технологий (микромаркировка, штрих-кодирование), обработки материалов. Так, к новым технологиям можно отнести лазерно-эрозионную технологию laserbarking, разработанную в «Лазерном центре» для получения штампов, форм и штамповой оснастки, технологию цветной маркировки Colorit — совместная разработка ООО «ColorIT» и «Лазерного центра».
Важный вопрос в своем выступлении отметил технический директор «Лазерного центра» В. И. Юревич: «Какую систему можно считать прецизионной»? В процессе работы на систему действуют разные факторы: это постоянные и спонтанные ошибки приводов, тепловые процессы лазерной оптики, различие величины отклика материала на лазерное воздействие и т. д. Докладчик предложил считать систему прецизионной, если величина максимальной абсолютной ошибки не превышает одной десятой величины отклика материала. Для стандартных установок «Лазерного центра» типичный размер лазерного пучка составляет единицы и малые десятки микрон, т. е. ошибку необходимо обеспечить на уровне единиц микрометров. И за достижением такой точности стоит серьезная подготовительная работа. Например, стадиями подбора композиции оптических систем являются: аналитический расчет, выбор стартовой точки оптимизации, компьютерное моделирование и оптимизация, оценка влияния мощного лазерного излучения, оценка влияния ошибок изготовления компонентов и возможности их коррекции, оценка влияния прочих факторов. И эти вопросы касаются только фокусировки пучка, а есть еще вопросы математики движения этого пучка. Кроме того, необходимость повышения точности (высокое разрешение сканирования) приводит к тому, что растут требования к вычислительным устройствам. И для того, чтобы избежать применения сложных устройств, приходится использовать сложные расчетные алгоритмы. Cвою динамику имеет система в целом (концепция Lego в данном случае применяться не может). И это тот круг вопросов, с которыми сталкивается разработчик оборудования. И это та цена, которая дает технологу на производстве сбалансированный станок, а значит, технологическую свободу и легкость эксплуатации.
Еще один практический вопрос был поднят на семинаре директором по инновациям «Лазерного центра» И. Н. Фоменко: «А что такое хороший лазерный станок? Это тот станок, который решает технологические задачи, универсален, создает конкурентные преимущества, работает в режиме 24/7, экономически эффективен». Производственные системы могут отличаться не только по точности и производительности, но и по степени автоматизации. Они могут быть мобильными, портальными, под специальные цели и задачи. Кроме того, их внедрение должно быть экономически оправдано. Поэтому в «Лазерном центре» представлен довольно большой ассортимент оборудования, которое может быть предложено с максимальным учетом требований клиентов или спроектировано специально. И это также можно отметить как тенденцию.
Применение волоконных лазеров неизменно растет, причем в тех направлениях и областях, где ранее это было трудно представить. Помимо подробно рассмотренных внедрений для маркировки и гравировки существенных прогресс достигается в лазерной резке, сварке, термообработке, наплавке, аддитивных технологиях и др. Но это темы других семинаров и конференций.

Источник: https://ritm-magazine.ru/ru/public/lazernye-promyshlennye-tehnologii-novye-vozmozhnosti

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru

Back to Top