Лазерный мир

Степанова Е.Ю., Качанов А.Н., Барсуков Г.В., Степанов Ю.С. // В сборнике: Энерго- и ресурсосбережение — XXI век. Материалы XXII международной научно-практической конференции. Орёл, 2024. С. 38-43. 

Аннотация. Дан анализ наиболее популярных в настоящее время гидроабразивной и лазерной резке материалов. Показаны их достоинства и недостатки, области применения и драйверы развития. Рассмотрено инновационное решение компании Synova по совмещению этих технологий, которое обеспечило получение синергетического эффекта: расширение возможностей для прецизионной обработки широкой номенклатуры изделий и спектра материалов, высокие экономические показатели и улучшение качества резки.

Лазерные и гидроабразивные технологии резания находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным характеристикам [1, 2].

Гидроабразивная резка (ГАР) сверхзвуковой струей жидкости устанавливает новые стандарты в возможностях реализации проектов различной сложности в области обработки материалов резанием. На сегодняшний день она относится к числу наиболее динамично развивающихся способов раскроя материалов, составляя серьезную конкуренцию традиционным технологиям, является существенным прорывом в технологии резки твердых и сложных по структуре материалов в широком диапазоне толщин (до 400 мм) с высоким качеством, точностью и с минимальными затратами:

Достоинства гидроабразивного резания [3-6]:

• отсутствие термического воздействия на поверхностный слой изделия из-за низких температур нагрева в зоне резания, не превышающих 60-900С;
• отсутствие механического воздействия на разрезаемый материал, так как силы резания незначительны и не превышают 1-100 Н;
• отсутствие коробления обработанных изделий из-за исключения причин возникновения остаточных напряжений в поверхностных слоях: высоких температур и сил резания;
• исключение оснастки для закрепления заготовок или применение простейших прижимов при обработке легких пакетов материалов;
• биосферосовместимость технологии;
• экологически чистая технология – нет вредных выбросов и газов;
• универсальность процесса – можно резать любые материалы: прозрачные и светоотражающие (оптоволокно, медь, алюминий), проводники и диэлектрики, твердые, мягкие, хрупкие, камни, бетон, сотовые, стекло- и углепластики, резину, бумагу, текстиль и т.д.;
• малый отход материала из-за очень тонкого реза, а, следовательно, высокий коэффициент использования материала.

Благодаря универсальности и гибкости гидроабразивные станки заслуженно называют

«швейцарским армейским ножом» среди станочного оборудования [7].

Драйверами рынка ГАР стали достижения в НИР в этой области во всем мире; использование его в пищевой, текстильной, строительной, горнодобывающей отраслях, медицине, при очистке корпусов судов и элементов мостов от ракушек, коксоудалении, резании нефтепроводов при ремонте и модернизации, снятии изоляции с электропроводов; создание и применение новых труднообрабатываемых сверхпрочных и легких материалов в аэрокосмической, авиационной отраслях и судостроении; расширение областей применения композиционных материалов в авиации, автомобилестроении, судостроении и ОПК с применением ГАР; применение углепластиков, требующих использования ГАР; активный рост в разных странах компаний, предлагающих сервисные услуги по ГАР; использование ГАР при утилизации подводных лодок и различных видов боеприпасов; применение МЧС при природных и техногенных авариях и катастрофах; широкий диапазон цен на оборудование для ГАР различных производителей; появление на рынке альтернативных гранату абразивных материалов и многое другое.

Полное содержание на https://myconfs.ru/energosber2024