Полезная информация

28.02.2024

Применение лазерного излучения в промышленности

Обработка сверхтвёрдых и высокопрочных материалов (сталь, сплавы, алмазы). Лазерная резка стальных листов толщиной до 6 мм по сложному контуру является наиболее распространенным технологическим процессом лазерной обработки в промышленности. Ее применяют для вырезки таких деталей, как прокладки, кронштейны, панели, приборные щитки, двери, декоративные решетки, дисковые пилы. Весьма эффективным оказалось применение лазерной резки фигурных изделий на стадии освоения новой продукции, так как из-за высокой гибкости лазерного оборудования значительно сокращаются сроки освоения изделий. В настоящее время высокими темпами развивается резка пространственных изделий, в том числе с использованием роботов-манипуляторов.

Интенсивно развивается лазерная резка, пайка, точечная и шовная сварка тончайших изделий. В радиолампах лазером сваривают катоды (без нарушения вакуума и строения свариваемых материалов) и производят герметизацию корпусов кварцевых резонаторов. Лазерной сваркой достаточно просто формируются соединения из углеродистых и легированных сталей толщиной обычно до 10 мм. На поверхности сплавов получают слои с уникальными свойствами: высокой износостойкостью, теплостойкостью и т. д. Наибольшее распространение получает лазерная наплавка с целью восстановления изношенных деталей машин: распредвалов, коленвалов, клапанов, шестерен, штампов. Процесс отличается минимальными деформациями детали и повышенной износостойкостью поверхности.

Созданы лазерные установки с программным управлением для автоматизации раскроя тканей, кожи, пластмасс. Резка листовых материалов в крупномасштабных производствах непрерывного цикла (бумажная, стекольная промышленность). Как показала практика, лазерное излучение может эффективно использоваться для раскроя неметаллических и труднообрабатываемых материалов: оргстекла толщиной до 50 мм, фторопласта до 30 мм, стеклотекстолита, гетинакса, полиэтилена, поливинилхлорида до 2 мм, асбоцемента, базальтовых тканей, тканей для бронежилетов, кожи, картона для упаковки, керамики, ситалла, ковров и текстиля.

Фигурная резка древесных материалов широко используется на многих малых предприятиях при изготовлении наличников, карнизов, кронштейнов, мебели и кухонных изделий, шкатулок, сувениров и художественных изделий, эмблем и товарных знаков из драгоценных пород дерева.

Маркировка. Этот процесс получил распространение при нанесении размерных шкал на мерительный инструмент, изготовлении табличек и указателей, маркировке изделий (инструмента, подшипников) и товаров, изготовлении сувениров в виде значков или в виде объемных рисунков внутри стеклянных изделий. Процесс маркировки деталей приборов высокопроизводителен и отличается малой стоимостью. Все больше места в общем объеме процессов находит декоративная гравировка: нанесение художественных рисунков на панно, элементы мебели, стекло, кожу и т.д.

Пробивка отверстий. С помощью этого метода можно получать отверстия диаметром 0,2–1,2 мм при толщине материала до 3 мм. Объектами применения этой технологии являются: сита, ушки игл, форсунки, фильтры, ювелирные изделия. В промышленности с помощью лазеров осуществляется пробивка отверстий в часовых камнях и в волочильных фильерах, причем производительность достигает 700 тыс. отверстий в смену.

Лазерная стереолитография. Суть этой технологии состоит в послойном изготовлении вещественных копий компьютерных образов деталей, формируемых с помощью пакетов трехмерной графики. Конкретно технология включает в себя следующие этапы: создание компьютерного образа детали при разбиении его на тонкие поперечные сечения, последовательное воспроизведение этих поперечных сечений при полимеризации поверхности жидкой фотополимеризующейся композиции сфокусированным лазерным излучением, перемещающимся по этой поверхности.

Для материала использовались следующие источники:

1. Куренкова Г.В. «Электромагнитные поля и излучения в производственных условиях. Вопросы гигиенической оценки и профилактики», 2022 г.