1 Лазерные технологии РЕГИОНАЛЬНОГО ИНЖИНИРИНГОВОГО ЦЕНТРА В.Т. Комаров к.т.н., начальник отдела РИЦ, эксперт Реестра научно-технической сферы 2014 г г.

2 Основные особенности лазерных источников энергии Основные особенности лазерных источников энергии Возможность создания высочайших плотностей мощности, воздействующей на обрабатываемом материале (больше чем при атомном взрыве); Возможность управления параметрами лазерного излучения в широком диапазоне с высокой частотой (высокое быстродействие) Дистанционный (не контактный) характер воздействия энергии на обрабатываемый материал До 10 раз меньший нагрев изделий при обработке

3. Лазерные технологии – это совокупность способов обработки, изменения состояния, свойств и формы материалов и полуфабрикатов посредством лазерного излучения. В остребованность и перспективы лазерных технологий обусловлены их преимуществами: - высокой производительностью; - - высокой экономической эффективностью; возможностью обработки различных материалов, включая особо твёрдые, композитные и др.; высокой гибкостью и управляемостью; быстротой перестройки и т.д.

Отраслевая структура спроса на лазерные технологий в РФ 4

Отраслевая структура промышленности Свердловской области 5

6 НЕДОСТАТКИ В ПРИМЕНЕНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ недостаточная осведомлённость технических специалистов предприятий о технологических возможностях имеющегося лазерного оборудования и технологий; отсутствие сертифицированных технологий; отсутствие специализированного оборудования; недостаток в высококвалифицированных кадрах;

7 ПРОДУКТЫ И УСЛУГИ РЕГИОНАЛЬНОГО ИНЖИНИРИНГОВОГО ЦЕНТРА Технологический аудит действующих производств; Исследования и разработки в области лазерных технологий и материалов; Проектные работы и изготовление лазерного оборудования и оснастки с учётом внедрения новых технологий; Трансфер лазерных технологий и оборудования; Сертификация производств и продукции, произведённой с применением лазерных технологий; Оказание сервисных услуг по обслуживанию внедрённого на производство лазерного оборудования и оснастки; Организация и проведение обучения для работы на лазерном оборудовании, переподготовка и повышение квалификации технических специалистов предприятий, оказание помощи в подготовке студентов ВУЗов и колледжей.

8 Востребованность в технологиях Востребованность в лазерных технологиях п/п Наименование технологии Наименование технологии Процент, % Процент, % 1 Лазерная резка, всего в т.ч. 2D- резка в т.ч. 2D- резка 3D- резка 3D- резка 54,5 54,5 30,8 30,8 23,7 23,7 2 Лазерная сварка металлов с h > 1 мм 26,8 26,8 3 Поверхностная лазерная термо- обработка, всего в т.ч. термоупрочнение в т.ч. термоупрочнение 13,2 13,2 9,7 9,7 4 Лазерная пробивка отверстий 2,7 2,7 5 Лазерная перфорация 1,9 1,9 6 Лазерное объёмное прототипирование изделий больших размеров 0,9 0,9

9 Основные тенденции в использовании лазеров для промышленного применения Основные тенденции в использовании лазеров для промышленного применения и высоконадёжных лазеров с полупроводниковой накачкой, имеющих в 3-4 раза больший КПД и в десятки раз больший ресурс работы лазеров ( до 80% рынка технологических лазеров); Использование малогабаритных, необслуживаемых и высоконадёжных лазеров с полупроводниковой накачкой, имеющих в 3-4 раза больший КПД и в десятки раз больший ресурс работы лазеров ( до 80% рынка технологических лазеров); Использование лазеров с более короткой длинной волны излучения, обеспечивающих высокую разрешающую способность и значительно лучшее использование излучённой энергии;

10 Лазерные технологии над которыми работают в РИЦ Лазерные технологии над которыми работают в РИЦ Лазерная резка Маркировка и гравировка Сварка Перфорирование Поверхностная закалка Наплавка Прошивка отверстий Скрайбирование Оплавление Модификация поверхности (легирование и термообработка) Другие

Перечень оборудования которым оснащается ОАО «РИЦ» 1 Станок лазерной резки LaserCUT-3015 на базе волоконного лазера мощностью 6 к Вт* 2 Роботизированный комплекс лазерной резки и сварки на базе волоконного лазера мощностью 10 к Вт* 3 Роботизированный комплекс лазерной сварки на базе волоконного лазера мощностью 10 к Вт* 4 Комплекс гибридной лазерной сварки на базе волоконного лазера мощностью 30 к Вт 5 Роботизированный комплекс лазерной наплавки и термообработки на базе волоконного лазера ЛС-6* 6 Комплекс для маркировки и гравировки на базе импульсного волоконного лазера мощностью 20 Вт* 7 Установка лазерного упрочнения на основе волоконного лазера мощностью 2 к Вт* 8 Роботизированная установка 3D лазерной резки на базе волоконного лазера ЛС-15 9 Установка лазерной обработки деталей сложных форм (5D) на основе волоконного лазера ЛС-5* 10 Установка для лазерной очистки на основе импульсного волоконного лазера мощностью 50 Вт

12 Оборудование для 2D- и 3D - лазерной резки ЛУ: LASERCUT R120-S-10 Лазер: волоконный ЛС -10 ; КПД 35% Зона обработки: 2000 х 1500 х 1000 мм Толщина резки: - Углеродистые стали 25 мм - Коррозионно-стойкие стали 18 мм - Алюминий 16 мм Ширина реза: 0,3…0,4 мм Скорости холостого хода: 120 м / мин Максимальные ускорения: 10 м/с 2 Точность обработки: ±0,1 / 1000 мм ЛУ: LASERCUT SK-6 Лазер: волоконный ЛС-6; КПД 35% Зона обработки: 3000 х 1500 х 100 мм Толщина резки: - Углеродистые стали 25 мм - Коррозионно-стойкие стали 18 мм - Алюминий 16 мм Ширина реза: 0,3…0,4 мм Скорости холостого хода: 120 м / мин Максимальные ускорения: 10 м/с 2 Точность обработки: ± 0,05 / 1000 мм

13 ЛУ: R120- S-30 ЛУ: LASERWELD R120- S-30 Оборудование для 2D- и 3D - лазерной сварки ЛУ: LASERWELD R120- S-10 Лазер: волоконный ЛС-10; КПД 35% Зона обработки: 2000 х 1500 х 1200 мм Скорость сварки 8000 мм / мин Максимальные ускорения: 10 м/с 2 Имеет систему автоматического наведения лазерного луча ( точностью - ± 0,1 мм); Имеет систему подачи присадочной проволоки Имеет систему подачи 3-х защитных газов Глубина сварки:: - Углеродистые стали 10 мм - Коррозионно-стойкие стали 8 мм - Алюминий 6 мм ЛУ импульсной лазерной сварки

14 Оборудование для 2D- и 3D – лазерной наплавки Преимущества лазерной наплавки: - возможность локальной обработки поверхности изд-я; - обеспечивается прочное и надёжное сцепление основного и присадочного материалов; - под плавление и зона термического влияния минимальны, что позволяет сохранить точностные параметры исходного изделия; - возможность автоматизации процесса наплавки. ЛУ: LASERСLAD R120- S-10 Лазер: волоконный ЛС-10; КПД 35% Робот KR 60 extra HA с позиционером DKR- 400: - радиус рабочей зоны 2000 мм; - число управляемых осей – 6; - точность позиционирования ± 0,05 мм - диаметр тел вращения 10….500 мм Наплавляемые материалы: - металлические порошки; расход Q=10…..150 г/мин - металлическая проволока ф = 0,8… 1,2 мм; Подача порошка коаксиальная и вне осевая: сбоку и с 4-х сторон; Фокусировка излучения - линзой с фокусом 250 мм Оптическая головка имеет защиту от продуктов испарения и брызг металла. Имеет защитную кабину и систему видеонаблюдения

МОДУЛЬ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ LASERHARD Р-S-2 Состав: Состав: Лазер ЛС-2; КПД = 35 %; Оптическая головка с поворотным приводом для обработки внутр. пов-ти труб (мин. диаметр 80 мм); Общая зона обработки: 1500 х 1500 х 800 мм; мин.

16 Модуль для фигурной лазерной резки труб фирмы IPG Модуль для фигурной лазерной резки труб фирмы IPG Лазер ЛС-1,5 ; КПД = 35 %; диаметр труб от 25 до 200 мм, длина - до 3000 мм, толщина стенки мм)

17 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ УСТАНОВКИ ЛУ ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИ ЛУ ЛАЗЕРНОЙ МАРКИРОВКИ И ГРАВИРОВКИ

СПЕКТРАЛЬНАЯ ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ МЕТАЛЛОВ 18

1919 Лазерная сварка волоконными лазерами

Лазерная приварка зубчатого колеса к валу диаметром 4,5 мм 20

21 Пример технологии лазерной закалки График распределения микротвёрдости в стали 30ХГСА по глубине после лазерного облучения

22 Ла Лазерная наплавка на поверхность металла Порошковая наплавка размером 10 х 100 мм и высотой 1,0 мм на поверхности из образца стали 45Х5МФ

Место будущего расположения отдела лазерных технологий РИЦ 23

Региональный инжиниринговый Центр Спасибо за внимание! Тел/факс:(343) ;