eng
Мощный компактный импульсный твердотельный лазер ЛИС-25 с ламповой накачкой и активным YAG:Nd-элементом может сваривать разнородные металлы с резко различающимися свойствами. Зона термического влияния при работе с ним уменьшается до сотых долей миллиметра, так что лазер применим для сварки вблизи термочувствительных элементов и драгоценных камней. Предложены вырианты практического применения.
Теги: different metals welding jewels processing outdoor advertising welding nearby thermosensitive elements наружная реклама сварка вблизи термочувствительных элементов сварка разнородных металлов ювелирные работы
Лазерные технологические установки стали привычным оборудованием в металлообработке, в частности при сварке. Они оказываются незаменимыми везде, где необходимо быстро и качественно выполнить точное сварное соединение деталей. Импульсные лазерные установки, которые в отличие от непрерывных и квазинепрерывных не требуют высоких капитальных затрат, находят широчайшее поле деятельности от аэрокосмической промышленности до частных ювелирных и ремонтных мастерских. Так, в качестве примера, на ОАО «ВМП «АВИТЕК» (г. Киров) лазерная сварка изделий уже с середины восьмидесятых годов входит в основной производственный процесс, а номенклатура деталей постоянно расширяется. И это при том, что производство пережило безденежные девяностые годы, а лазерным установкам по 25–30 лет. К сожалению, российская промышленность всё еще не вышла из стагнации, поэтому наибольший спрос на новые технологии и оборудование мы наблюдаем в частном секторе. Изначальная ориентация отечественных производителей лазерной техники на мощные производственные предприятия вынудила уйти с рынка большинство из них.
Лазерная сварка позволяет не только существенно упростить конструкцию и снизить материалоемкость многих изделий из металла, но и повысить качество при снижении трудоемкости. Так, частное предприятие ООО «КБ «РОСС» (г. Киров), положившее в основу своей деятельности лазерные технологии резки и сварки, практически не испытывало проблем с загрузкой мощностей даже в период кризиса, а сейчас вынуждено работать в трехсменном режиме.
На большинстве предприятий для проведения работ по лазерной сварке используются установки серии «Квант», разработанные в 70–80 годы прошлого века. Естественно, что они и морально, и физически устарели. Например, наиболее распространенная установка лазерной сварки «Квант-15» обладает внушительными габаритами и весом. Блок питания представляет из себя шкаф весом 400 кг. Энергоснабжение – трех фазное, энергопотребление до 12 кВт. Лазер требует подключения к внешнему водяному контуру охлаждения с расходом не менее 10 л/мин. К тому же такой важный параметр, как длительность импульса лазерного излучения может изменяться только механической коммутацией элементов в блоке питания. Поэтому актуальной задачей было создание лазерной установки для сварки на современной элементной базе.
Новые лазеры последних разработок ЛИС-25/1 и ЛИС-25/2 обладают целым рядом преимуществ над установками серии «Квант». Современный блок питания позволяет обеспечить широкий диапазон длительностей импульса лазерного излучения (0,05 – 20 мкм). Высокая эффективность излучателя позволяет ограничить энергопотребление лазера, он подключается к бытовой сети 220 В и даже в самой мощной комплектации потребляет электроэнергии на уровне стандартного электрического чайника или утюга. Соответственно, при таком энергопотреблении он имеет автономное охлаждение со сбросом тепла на воздух. Если в стандартном устройстве оптического контроля в установках типа «Квант» используется монокулярная система, которая дает перевернутое изображение (что требует от оператора определенного привыкания), то в ЛИС-25 используется бинокулярная система наблюдения со стереоскопическим эффектом и обращением изображения. То есть, оператор наблюдает объект в “правильном виде”. Лазер компактен и может располагаться на обычном письменном столе.
Лазер для импульсной сварки металлов ЛИС-25 (λ=1064 нм) – наиболее компактный и мобильный из своего класса. Он прост, надёжен и безопасен в эксплуатации, может стабильно работать как в офисном помещении, так и в цеховых условиях. Имеет автономное охлаждение, питание от электросети 220 В.
Специалистам хорошо известно, что лазерную импульсную сварку металлов характеризуют высокая точность и аккуратность исполнения сварного соединения. Визуальный контроль точки сварки обеспечивает бинокулярный стереоскопический микроскоп. С его помощью оператор прицеливается или, иначе говоря, проверяет точность позиционирования свариваемых деталей. Для шовной сварки серийных деталей предназначена телевизионная система наблюдения. По выбору потребителя сварочный лазер ЛИС-25 может быть укомплектован и другой технологической оснасткой, например световолоконной насадкой. Она используется для сварки и наплавки крупногабаритных узлов: для ремонта пресс-форм и штампов или для сварки конструкций наружной рекламы. Технические характеристики моделей прибора приведены в табл.
Высокая скорость нагрева и остывания металла формирует мелкокристаллическую структуру сварного шва и, как следствие, его высокую прочность на уровне 90–100% от прочности основного металла, повышенную устойчивость к образованию горячих трещин. Регулируемый объем ванны расплава, возможность изменять соотношение глубины проплава к диаметру сварочной ванны в большом диапазоне позволяют сваривать как микроскопические детали, так и вполне габаритные конструкции. Глубина проплавления на стали достигает 1,5 мм без выплеска. При лазерной сварке продольные и поперечные деформации сварных узлов в десятки раз меньше, чем при дуговой сварке. Зона термического влияния составляет сотые доли миллиметра. Возможна сварка в непосредственной близости от термочувствительных элементов, драгоценных камней.
Лазер имеет порт “вход – выход” для синхронизации работы с внешней оснасткой. Через этот же порт лазер может полностью управляться внешним компьютером: все параметры, включая форму импульсов, задаются компьютером. Память процессора может сохранять до 16 наиболее употребляемых режимов работы, что ускоряет настройку: лазер можно включить одной клавишей, а время готовности порядка двух секунд.
Лазер ЛИС-25 отличается широтой применения, это – ювелирное производство и художественная обработка металла; основное и вспомогательное производство металлообработки; инструментальное и ремонтное производство; подварка дефектов; сварка и пайка контактов; герметизация корпусов микросхем в электротехническом производстве.
Лазерная сварка позволяет не только существенно упростить конструкцию и снизить материалоемкость многих изделий из металла, но и повысить качество при снижении трудоемкости. Так, частное предприятие ООО «КБ «РОСС» (г. Киров), положившее в основу своей деятельности лазерные технологии резки и сварки, практически не испытывало проблем с загрузкой мощностей даже в период кризиса, а сейчас вынуждено работать в трехсменном режиме.
На большинстве предприятий для проведения работ по лазерной сварке используются установки серии «Квант», разработанные в 70–80 годы прошлого века. Естественно, что они и морально, и физически устарели. Например, наиболее распространенная установка лазерной сварки «Квант-15» обладает внушительными габаритами и весом. Блок питания представляет из себя шкаф весом 400 кг. Энергоснабжение – трех фазное, энергопотребление до 12 кВт. Лазер требует подключения к внешнему водяному контуру охлаждения с расходом не менее 10 л/мин. К тому же такой важный параметр, как длительность импульса лазерного излучения может изменяться только механической коммутацией элементов в блоке питания. Поэтому актуальной задачей было создание лазерной установки для сварки на современной элементной базе.
Новые лазеры последних разработок ЛИС-25/1 и ЛИС-25/2 обладают целым рядом преимуществ над установками серии «Квант». Современный блок питания позволяет обеспечить широкий диапазон длительностей импульса лазерного излучения (0,05 – 20 мкм). Высокая эффективность излучателя позволяет ограничить энергопотребление лазера, он подключается к бытовой сети 220 В и даже в самой мощной комплектации потребляет электроэнергии на уровне стандартного электрического чайника или утюга. Соответственно, при таком энергопотреблении он имеет автономное охлаждение со сбросом тепла на воздух. Если в стандартном устройстве оптического контроля в установках типа «Квант» используется монокулярная система, которая дает перевернутое изображение (что требует от оператора определенного привыкания), то в ЛИС-25 используется бинокулярная система наблюдения со стереоскопическим эффектом и обращением изображения. То есть, оператор наблюдает объект в “правильном виде”. Лазер компактен и может располагаться на обычном письменном столе.
Лазер для импульсной сварки металлов ЛИС-25 (λ=1064 нм) – наиболее компактный и мобильный из своего класса. Он прост, надёжен и безопасен в эксплуатации, может стабильно работать как в офисном помещении, так и в цеховых условиях. Имеет автономное охлаждение, питание от электросети 220 В.
Специалистам хорошо известно, что лазерную импульсную сварку металлов характеризуют высокая точность и аккуратность исполнения сварного соединения. Визуальный контроль точки сварки обеспечивает бинокулярный стереоскопический микроскоп. С его помощью оператор прицеливается или, иначе говоря, проверяет точность позиционирования свариваемых деталей. Для шовной сварки серийных деталей предназначена телевизионная система наблюдения. По выбору потребителя сварочный лазер ЛИС-25 может быть укомплектован и другой технологической оснасткой, например световолоконной насадкой. Она используется для сварки и наплавки крупногабаритных узлов: для ремонта пресс-форм и штампов или для сварки конструкций наружной рекламы. Технические характеристики моделей прибора приведены в табл.
Высокая скорость нагрева и остывания металла формирует мелкокристаллическую структуру сварного шва и, как следствие, его высокую прочность на уровне 90–100% от прочности основного металла, повышенную устойчивость к образованию горячих трещин. Регулируемый объем ванны расплава, возможность изменять соотношение глубины проплава к диаметру сварочной ванны в большом диапазоне позволяют сваривать как микроскопические детали, так и вполне габаритные конструкции. Глубина проплавления на стали достигает 1,5 мм без выплеска. При лазерной сварке продольные и поперечные деформации сварных узлов в десятки раз меньше, чем при дуговой сварке. Зона термического влияния составляет сотые доли миллиметра. Возможна сварка в непосредственной близости от термочувствительных элементов, драгоценных камней.
Лазер имеет порт “вход – выход” для синхронизации работы с внешней оснасткой. Через этот же порт лазер может полностью управляться внешним компьютером: все параметры, включая форму импульсов, задаются компьютером. Память процессора может сохранять до 16 наиболее употребляемых режимов работы, что ускоряет настройку: лазер можно включить одной клавишей, а время готовности порядка двух секунд.
Лазер ЛИС-25 отличается широтой применения, это – ювелирное производство и художественная обработка металла; основное и вспомогательное производство металлообработки; инструментальное и ремонтное производство; подварка дефектов; сварка и пайка контактов; герметизация корпусов микросхем в электротехническом производстве.
Отзывы читателей
