eng
Рассмотрено современное состояние разработок и производства материалов для позитронно-эмиссионных томографов (ПЭТ) в России. Показано, что АО "Гиредмет" располагает полнотой компетенций для реализации результатов научных разработок в области производства детекторных материалов для обеспечения ПЭТ необходимыми качественными сцинтилляторами на основе соединений редкоземельных металлов.
DOI: 10.22184/1993-7296.2017.66.6.10.13
DOI: 10.22184/1993-7296.2017.66.6.10.13
Теги: laser technologies for metal processing rclt welding of titanium with stainless steel лазерные технологии обработки металлов рцлт сварка титана с нержавеющей сталью
У предприятий Свердловской области многолетний богатый опыт использования лазерных технологий в промышленности. Эти традиции ныне в регионе поддерживает ЗАО "РЦЛТ", продвигая и развивая индустриальные лазерные технологии на предприятиях Уральского региона. В дни работы выставки "ИННОПРОМ‑2017" генеральный директор РЦЛТ доктор технических наук Анатолий Георгиевич Сухов и его заместитель по научной работе кандидат технических наук Михаил Михайлович Малыш пригласили редакцию "ФОТОНИКИ" на предприятие и познакомили с его производством.
13 июля в Екатеринбурге завершила свою работу выставка "ИННОПРОМ‑2017". Темой выставки стало "Умное производство", а страной-партнером выступила Япония. Количество экспонатов, систем робототехники и машиностроения, представленных на ИННОПРОМ, по данным оргкомитета выставки выросло в 2,5 раза по сравнению с показателями 2016 года. И направления большинства мероприятий деловой программы были также посвящены умному производству и использованию роботов. Ведь по оценкам аналитиков Россия входит в пятерку стран-потребителей станков. При этом детали, изготовленные с применением лазерных технологий, используют все современные предприятия. Мероприятия деловой программы продемонстрировали активизацию отечественных промышленных предприятий. Чтобы иметь возможности гибкого перехода при создании новых продуктов, необходимо наряду с провозглашенной цифровизацией промышленности (стратегия "Индустрии 4,0") использовать достижения лазерных технологий. У предприятий Свердловской области многолетний богатый опыт использования лазерных технологий в промышленности. Эти традиции ныне в регионе поддерживает ЗАО "РЦЛТ", который был создан в 1997 году для продвижения лазерных технологий на предприятиях региона. Это единственное в Уральском регионе предприятие, способное изготавливать сложные изделия из титановых сплавов с использованием высокоточной лазерной резки и сварки. Например, на предприятии изготавливают высокоточные крупногабаритные конструкции из титана размером 3 824 Ч 1 314 Ч 287 мм, при этом неплоскостность составляет 0,3 мм на всю длину сборки.
В рамках деловой программы выставки "ИННОПРОМ‑2017" РЦЛТ провел на площадке Уральской торгово-промышленной палаты круглый стол "Применение лазерных технологий в промышленности". Модератором дискуссии выступил генеральный директор РЦЛТ Анатолий Георгиевич Сухов.
В дни работы выставки редакция журнала ФОТОНИКА встретилась с ним и его заместителем Михаилом Михайловичем Малышем, побывала на производственных площадках Центра, увидела своими глазами ход производственных процессов с участием лазерных технологий. Руководители РЦЛТ рассказали об истории предприятия, которому уже исполнилось 20 лет.
С 1997 по 2013 год организация носила название "Региональный центр листообработки". Компания была образована при поддержке правительства и при непосредственном участии губернатора Свердловской области Э.Э.Росселя. РЦЛТ организовали на базе технологического института, который ранее был его учредителем. Стоит отметить, что в 80-е годы, исходя из приказа министерства оборонной промышленности, в институте было организовано специальное конструкторско-технологическое бюро лазерной техники и технологии (СКТБ), которое было назначено головной организацией Миноборонпрома СССР по разработке мощных лазеров и внедрению лазерных технологий на предприятиях министерства. В 90-е годы в этой сфере наблюдался упадок, однако РЦЛТ была оказана помощь со стороны коммерческой структуры. Лазерные технологии начали осваиваться с помощью импортного оборудования. Вначале в регионе функционировало три станка производства Trumpf: установки для резки и гибки металла, а также комбинированный комплекс. Фирма Trumpf в те годы активно продвигала свое оборудование в России, что привело к формированию локальных центров. Ранее сотрудниками РЦЛТ было 12 человек, а сегодня – почти 200 сотрудников. В центре работают семь единиц лазерного оборудования. РЦЛТ является одним из самых оснащенных предприятий в Уральском федеральном округе. Фирма динамично развивается, постоянно занимается новыми разработками.
РЦЛТ владеет методами поверхностного лазерного термоупрочнения, которые позволяют повысить коррозионную стойкость и прочность материала. Поверхностная лазерная обработка позволяет за счет быстрого нагрева и охлаждения получить мелкую кристаллическую структуру, что ведет к повышению значений эксплуатационных параметров.
В настоящее время РЦЛТ отрабатывает технологию сварки кольцевого шва алюминиевых деталей. Алюминий очень непростой для обработки металл: на его поверхности образуется оксидная пленка, при этом ее температура плавления выше, чем у самого металла. Поэтому процесс сварки этого металла имеет определенный барьер. Данный фактор влияет на качество сварного соединения. На данный момент у компании три патента, заявки поданы еще на два, и один патент находится в работе (РЦЛТ владеет патентом на способ изготовления ребристых панелей).
На производственных площадях РЦЛТ расположен универсальный пятикоординатный лазерный комплекс с СО2-лазером с мощностью 5 кВт, который центр получил в рамках российско-германского Соглашения, по которому было создано несколько лазерных инновационно-технологических центров: в Москве, на Урале, на Юге России, в Калуге, Владимире и Кирове. В эти годы РЦЛТ в полную силу начал осваивать технологии лазерной сварки, лазерного упрочнения и наплавки. Другой уникальный станок – роботизированный комплекс с иттербиевым волоконным лазером ЛС‑10 мощностью 10 кВт производства ИРЭ-Полюс и роботом KUKA KR‑120 был куплен в 2014 году для лазерной сварки. За последние годы проведена его модернизация, комплекс был оснащён системой подачи присадочной проволоки, что существенно расширило его возможности по сварке, приобретена сменная головка для лазерной резки. На нем совместно с ВСМПО-Ависма интенсивно проводятся опытные работы по обработке (сварке, резке, упрочнению) титановых сплавов В качестве последних достижений освоена резка титана толщиной 80 мм.
Хотя существуют лазеры и с более высокой мощностью, но комплекс с лазером ЛС‑10 пока является единственным устройством с такой мощностью, который работает в промышленных условиях. В РЦЛТ имеются два листогибочных пресса производства Trumpf и LVD, обрабатывающий центр Mazak VARIAXIS730-5х. И последнее приобретение РЦЛТ – пятикоординатный фрезерно-расточной портальный обрабатывающий центр с зоной обработки 5 Ч 2 Ч 1,5 м. Он приобретен для решения задач механообработки крупногабаритных высокоточных деталей и изделий. Станок имеет высокую точность, которую он подтвердил на проведенных испытаниях.
У компании РЦЛТ есть особенности, отличающие ее от других промышленных предприятий, занимающихся лазерными технологиями – это новые проекты и программы, связанные с обработкой титана, алюминия, стали. Плюс ко всему компания разрабатывает технологии для производства крупногабаритных высокоточных металлоконструкций. РЦЛТ помог многим компаниям выйти на рынок лазерных технологий: было разработано порядка 60 техпроцессов; в центре проходили обучение специалисты из Перми с заводов "Авиадвигатель" и "Пермские моторы"; компания проводит всевозможные семинары и конференции по лазерной тематике. В качестве примера можно привести конференции, в которых принимают участие предприятия оборонных отраслей промышленности Свердловской области. Такие конференции проводятся минимум 2 раза в год. Другим примером является международная выставка "ИННОПРОМ", в которой РЦЛТ регулярно принимает участие последние 4 года. На данной выставке участвуют ведущие предприятия в той или иной области. К примеру, в прошлый раз помимо компании РЦЛТ фирма "ИРЭ-Полюс" выступала с обзором своего оборудования, компания "Термолазер" продемонстрировала системы для термического упрочнения изделий из металлов, д. т. н. Глеб Туричин (директор Института лазерных и сварочных технологий") показал самые новые разработки в области аддитивных технологий, основанные на гетерофазном выращивании. Этот метод имеет более высокую эффективность в сравнении с традиционными аддитивными технологиями.
Но не надо забывать, что существуют факторы, сдерживающие внедрение лазерных технологий на отечественных промышленных предприятиях. Одной из них является отсутствие нормативных документов и ГОСТов на лазерные технологии в промышленности. Лазерная резка не внесена ни в одну конструкторскую документацию, ни в реестр. Существует мнение, что ГОСТы под лазерные технологии очень сложно сформулировать в связи с тем, что технологии постоянно изменяются и совершенствуются. Нет ничего постоянного, ГОСТы систематически изменяются. Существуют технические комитеты, которые отвечают за поддержание ГОСТов в актуальном состоянии. Соответственно в стране возникают ситуации, когда отсутствие нормативных документов сильно тормозит развитие проекта. Приведем интересные факты, касающиеся положения дел по ГОСТам: всего в стране насчитывается 40 723 ГОСТа – из них порядка 300 относятся к сварке, 54 ГОСТа касаются лазеров, из них только 2 связаны с лазерными технологиями. Остальные 17 ГОСТов относятся к метрологии и безопасности при работе с лазерными системами. Некоторая часть ГОСТов касается лазерного оборудования. Таким образом, имеется всего 2 ГОСТа по лазерным технологиям, при этом один из них написан в 1984 году и касается импульсной лазерной сварки.
В результате проведенных подготовительных работ при участии Лазерной ассоциации в этом году Росстандартом принято решение о реорганизации технического комитета № 296 по стандартизации "Оптика и оптические приборы" в технический комитет по стандартизации "Оптика и фотоника" и создании в его структуре подкомитета ПК8 "Производственные лазерные технологии" и ПК9 Метрологическое обеспечение фотоники.
Другой фактор, тормозящий внедрение в производство лазерных технологий, – это обязательное выполнение одного из условий участия в федеральных программах. А условие таково, что проект должен попадать под перечень критических технологий. Однако лазерные технологии отсутствуют в этом перечне.
РЦЛТ ведет большую образовательную программу. В частности, в 2013 году было подписано соглашение с правительством Свердловской области, рядом предприятий и с Екатеринбургским политехникумом об организации учебно-производственного центра. На базе этого центра ведется подготовка учащихся колледжей по трем направлениям. Первое направление связано с подготовкой операторов станков лазерного оборудования, второе – с технологией сварки, третье – с машиностроением. С тех пор эта деятельность развивается. Студенты Уральского политехникума проходят производственную практику и обучение работе на лазерных станках и роботизированных комплексах РЦЛТ. В 2014 году по инициативе РЦЛТ в Уральском федеральном университете (УрФУ) был открыт бакалавриат по направлению "Лазерная техника и технологии". В то время прошел первый набор учащихся. А в 2015 году на базе механико-машиностроительного института университета была открыта базовая кафедра "Лазерные технологии в машиностроении". Прошло уже четыре набора студентов.
Студенты университета проходят в РЦЛТ учебную и производственную практику. Стоит отметить, что РЦЛТ проводит ознакомительные экскурсии для студентов всех кафедр механико-машиностроительного факультета. На данный момент факультет входит в состав Института новых материалов и технологий. Недавно РЦЛТ закончил экскурсионную программу для студентов первого курса всех факультетов. В программе участвовало более 400 человек, включая учащихся из других стран. РЦЛТ участвует также в программе "Уральская инженерная школа". В прошлом году РЦЛТ был отмечен наградой за активный вклад в данное направление. Сейчас по этой программе проводятся экскурсии для школьников старших классов. Кроме того, в рамках реализации региональной программы "Старшее поколение" организованы экскурсии для пенсионеров. Уральская инженерная школа существует третий год.
Успех РЦЛТ – это удачное соединение науки и практики, как сварка титана и нержавеющей стали.
Репортаж подготовили Н. Истомина и Л. Карякина
13 июля в Екатеринбурге завершила свою работу выставка "ИННОПРОМ‑2017". Темой выставки стало "Умное производство", а страной-партнером выступила Япония. Количество экспонатов, систем робототехники и машиностроения, представленных на ИННОПРОМ, по данным оргкомитета выставки выросло в 2,5 раза по сравнению с показателями 2016 года. И направления большинства мероприятий деловой программы были также посвящены умному производству и использованию роботов. Ведь по оценкам аналитиков Россия входит в пятерку стран-потребителей станков. При этом детали, изготовленные с применением лазерных технологий, используют все современные предприятия. Мероприятия деловой программы продемонстрировали активизацию отечественных промышленных предприятий. Чтобы иметь возможности гибкого перехода при создании новых продуктов, необходимо наряду с провозглашенной цифровизацией промышленности (стратегия "Индустрии 4,0") использовать достижения лазерных технологий. У предприятий Свердловской области многолетний богатый опыт использования лазерных технологий в промышленности. Эти традиции ныне в регионе поддерживает ЗАО "РЦЛТ", который был создан в 1997 году для продвижения лазерных технологий на предприятиях региона. Это единственное в Уральском регионе предприятие, способное изготавливать сложные изделия из титановых сплавов с использованием высокоточной лазерной резки и сварки. Например, на предприятии изготавливают высокоточные крупногабаритные конструкции из титана размером 3 824 Ч 1 314 Ч 287 мм, при этом неплоскостность составляет 0,3 мм на всю длину сборки.
В рамках деловой программы выставки "ИННОПРОМ‑2017" РЦЛТ провел на площадке Уральской торгово-промышленной палаты круглый стол "Применение лазерных технологий в промышленности". Модератором дискуссии выступил генеральный директор РЦЛТ Анатолий Георгиевич Сухов.
В дни работы выставки редакция журнала ФОТОНИКА встретилась с ним и его заместителем Михаилом Михайловичем Малышем, побывала на производственных площадках Центра, увидела своими глазами ход производственных процессов с участием лазерных технологий. Руководители РЦЛТ рассказали об истории предприятия, которому уже исполнилось 20 лет.
С 1997 по 2013 год организация носила название "Региональный центр листообработки". Компания была образована при поддержке правительства и при непосредственном участии губернатора Свердловской области Э.Э.Росселя. РЦЛТ организовали на базе технологического института, который ранее был его учредителем. Стоит отметить, что в 80-е годы, исходя из приказа министерства оборонной промышленности, в институте было организовано специальное конструкторско-технологическое бюро лазерной техники и технологии (СКТБ), которое было назначено головной организацией Миноборонпрома СССР по разработке мощных лазеров и внедрению лазерных технологий на предприятиях министерства. В 90-е годы в этой сфере наблюдался упадок, однако РЦЛТ была оказана помощь со стороны коммерческой структуры. Лазерные технологии начали осваиваться с помощью импортного оборудования. Вначале в регионе функционировало три станка производства Trumpf: установки для резки и гибки металла, а также комбинированный комплекс. Фирма Trumpf в те годы активно продвигала свое оборудование в России, что привело к формированию локальных центров. Ранее сотрудниками РЦЛТ было 12 человек, а сегодня – почти 200 сотрудников. В центре работают семь единиц лазерного оборудования. РЦЛТ является одним из самых оснащенных предприятий в Уральском федеральном округе. Фирма динамично развивается, постоянно занимается новыми разработками.
РЦЛТ владеет методами поверхностного лазерного термоупрочнения, которые позволяют повысить коррозионную стойкость и прочность материала. Поверхностная лазерная обработка позволяет за счет быстрого нагрева и охлаждения получить мелкую кристаллическую структуру, что ведет к повышению значений эксплуатационных параметров.
В настоящее время РЦЛТ отрабатывает технологию сварки кольцевого шва алюминиевых деталей. Алюминий очень непростой для обработки металл: на его поверхности образуется оксидная пленка, при этом ее температура плавления выше, чем у самого металла. Поэтому процесс сварки этого металла имеет определенный барьер. Данный фактор влияет на качество сварного соединения. На данный момент у компании три патента, заявки поданы еще на два, и один патент находится в работе (РЦЛТ владеет патентом на способ изготовления ребристых панелей).
На производственных площадях РЦЛТ расположен универсальный пятикоординатный лазерный комплекс с СО2-лазером с мощностью 5 кВт, который центр получил в рамках российско-германского Соглашения, по которому было создано несколько лазерных инновационно-технологических центров: в Москве, на Урале, на Юге России, в Калуге, Владимире и Кирове. В эти годы РЦЛТ в полную силу начал осваивать технологии лазерной сварки, лазерного упрочнения и наплавки. Другой уникальный станок – роботизированный комплекс с иттербиевым волоконным лазером ЛС‑10 мощностью 10 кВт производства ИРЭ-Полюс и роботом KUKA KR‑120 был куплен в 2014 году для лазерной сварки. За последние годы проведена его модернизация, комплекс был оснащён системой подачи присадочной проволоки, что существенно расширило его возможности по сварке, приобретена сменная головка для лазерной резки. На нем совместно с ВСМПО-Ависма интенсивно проводятся опытные работы по обработке (сварке, резке, упрочнению) титановых сплавов В качестве последних достижений освоена резка титана толщиной 80 мм.
Хотя существуют лазеры и с более высокой мощностью, но комплекс с лазером ЛС‑10 пока является единственным устройством с такой мощностью, который работает в промышленных условиях. В РЦЛТ имеются два листогибочных пресса производства Trumpf и LVD, обрабатывающий центр Mazak VARIAXIS730-5х. И последнее приобретение РЦЛТ – пятикоординатный фрезерно-расточной портальный обрабатывающий центр с зоной обработки 5 Ч 2 Ч 1,5 м. Он приобретен для решения задач механообработки крупногабаритных высокоточных деталей и изделий. Станок имеет высокую точность, которую он подтвердил на проведенных испытаниях.
У компании РЦЛТ есть особенности, отличающие ее от других промышленных предприятий, занимающихся лазерными технологиями – это новые проекты и программы, связанные с обработкой титана, алюминия, стали. Плюс ко всему компания разрабатывает технологии для производства крупногабаритных высокоточных металлоконструкций. РЦЛТ помог многим компаниям выйти на рынок лазерных технологий: было разработано порядка 60 техпроцессов; в центре проходили обучение специалисты из Перми с заводов "Авиадвигатель" и "Пермские моторы"; компания проводит всевозможные семинары и конференции по лазерной тематике. В качестве примера можно привести конференции, в которых принимают участие предприятия оборонных отраслей промышленности Свердловской области. Такие конференции проводятся минимум 2 раза в год. Другим примером является международная выставка "ИННОПРОМ", в которой РЦЛТ регулярно принимает участие последние 4 года. На данной выставке участвуют ведущие предприятия в той или иной области. К примеру, в прошлый раз помимо компании РЦЛТ фирма "ИРЭ-Полюс" выступала с обзором своего оборудования, компания "Термолазер" продемонстрировала системы для термического упрочнения изделий из металлов, д. т. н. Глеб Туричин (директор Института лазерных и сварочных технологий") показал самые новые разработки в области аддитивных технологий, основанные на гетерофазном выращивании. Этот метод имеет более высокую эффективность в сравнении с традиционными аддитивными технологиями.
Но не надо забывать, что существуют факторы, сдерживающие внедрение лазерных технологий на отечественных промышленных предприятиях. Одной из них является отсутствие нормативных документов и ГОСТов на лазерные технологии в промышленности. Лазерная резка не внесена ни в одну конструкторскую документацию, ни в реестр. Существует мнение, что ГОСТы под лазерные технологии очень сложно сформулировать в связи с тем, что технологии постоянно изменяются и совершенствуются. Нет ничего постоянного, ГОСТы систематически изменяются. Существуют технические комитеты, которые отвечают за поддержание ГОСТов в актуальном состоянии. Соответственно в стране возникают ситуации, когда отсутствие нормативных документов сильно тормозит развитие проекта. Приведем интересные факты, касающиеся положения дел по ГОСТам: всего в стране насчитывается 40 723 ГОСТа – из них порядка 300 относятся к сварке, 54 ГОСТа касаются лазеров, из них только 2 связаны с лазерными технологиями. Остальные 17 ГОСТов относятся к метрологии и безопасности при работе с лазерными системами. Некоторая часть ГОСТов касается лазерного оборудования. Таким образом, имеется всего 2 ГОСТа по лазерным технологиям, при этом один из них написан в 1984 году и касается импульсной лазерной сварки.
В результате проведенных подготовительных работ при участии Лазерной ассоциации в этом году Росстандартом принято решение о реорганизации технического комитета № 296 по стандартизации "Оптика и оптические приборы" в технический комитет по стандартизации "Оптика и фотоника" и создании в его структуре подкомитета ПК8 "Производственные лазерные технологии" и ПК9 Метрологическое обеспечение фотоники.
Другой фактор, тормозящий внедрение в производство лазерных технологий, – это обязательное выполнение одного из условий участия в федеральных программах. А условие таково, что проект должен попадать под перечень критических технологий. Однако лазерные технологии отсутствуют в этом перечне.
РЦЛТ ведет большую образовательную программу. В частности, в 2013 году было подписано соглашение с правительством Свердловской области, рядом предприятий и с Екатеринбургским политехникумом об организации учебно-производственного центра. На базе этого центра ведется подготовка учащихся колледжей по трем направлениям. Первое направление связано с подготовкой операторов станков лазерного оборудования, второе – с технологией сварки, третье – с машиностроением. С тех пор эта деятельность развивается. Студенты Уральского политехникума проходят производственную практику и обучение работе на лазерных станках и роботизированных комплексах РЦЛТ. В 2014 году по инициативе РЦЛТ в Уральском федеральном университете (УрФУ) был открыт бакалавриат по направлению "Лазерная техника и технологии". В то время прошел первый набор учащихся. А в 2015 году на базе механико-машиностроительного института университета была открыта базовая кафедра "Лазерные технологии в машиностроении". Прошло уже четыре набора студентов.
Студенты университета проходят в РЦЛТ учебную и производственную практику. Стоит отметить, что РЦЛТ проводит ознакомительные экскурсии для студентов всех кафедр механико-машиностроительного факультета. На данный момент факультет входит в состав Института новых материалов и технологий. Недавно РЦЛТ закончил экскурсионную программу для студентов первого курса всех факультетов. В программе участвовало более 400 человек, включая учащихся из других стран. РЦЛТ участвует также в программе "Уральская инженерная школа". В прошлом году РЦЛТ был отмечен наградой за активный вклад в данное направление. Сейчас по этой программе проводятся экскурсии для школьников старших классов. Кроме того, в рамках реализации региональной программы "Старшее поколение" организованы экскурсии для пенсионеров. Уральская инженерная школа существует третий год.
Успех РЦЛТ – это удачное соединение науки и практики, как сварка титана и нержавеющей стали.
Репортаж подготовили Н. Истомина и Л. Карякина
Отзывы читателей
