Тема: СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО СТАНКА

Обработка материала сфокусированным излучением лазера является научным и техническим направлением технологии машиностроения и других областей промышленности, появившимся после 1960 года, когда были созданы мощные импульсные генераторы монохроматического излучения.
Лазерная обработка материалов не является ещё установившимся и законченным разделом теории и практики обработки материалов концентрированными потоками энергии. Однако в разработке теоретических основ процессов воздействия мощных световых потоков на материалы и в практических применениях указанных процессов достигнуты значительные успехи.
Применение различных типов лазеров во многих областях машино - и приборостроения и правильная их эксплуатация не возможны без чёткого представления о принципах работы оптических квантовых генераторов и об основных физических явлениях, в них происходящих. Преимущества и перспективность использования лазеров в машиностроении определяются не только прогресса в области собственно лазерной техники, но и умелым, научно обоснованным выбором оптимальных для каждого конкретного применения режимов работы лазера и параметров его излучения.
Промышленная обработка материалов стала одной из областей наиболее широкого использования лазеров, особенно после появления лазеров высокой мощности. Лазерный луч применяется для резания и сверления отверстий, сваривания материалов и термообработки, обработки тонких металлических и неметаллических плёнок, получения на них рисунков и микросхем. Доводка номиналов пассивных элементов микросхем и методы получения на них активных элементов с помощью лазерного луча получили дальнейшее развитие и применяются в производственных условиях. При чём лазерная обработка материалов позволяет повысить эффективность и конкурентоспособность по сравнению с другими обработками.

Купить

Появление лазеров сразу оказало и продолжает оказывать влияние на различные области науки и техники, где стало возможным применение лазеров для решения конкретных научных и технических задач. Проведенные исследования подтвердили возможность значительного улучшения многих оптических приборов и систем при использовании в качестве источника света лазеров и привели к созданию принципиально новых устройств (усилители яркости, квантовые гирометры, быстродействующие оптические схемы и др.). На глазах одного поколения произошло формирование новых научных и технических направлений - голографии, нелинейной и интегральной оптики, лазерных технологий, лазерной химии, использование лазеров для управляемого термоядерного синтеза и других задач энергетики. Высокая монохроматичность и когерентность лазерного излучения обеспечивают успешное применение лазеров в спектроскопии, инициировании химических реакций, в разделении изотопов, в системах измерения линейных и угловых скоростей, во всех приложениях, основанных на использовании интерференции, в системах связи и светолокации. Особо следует, очевидно, выделить применение лазеров в голографии.
Высокая плотность энергии и мощность лазерных пучков, возможность фокусировки лазерного излучения в пятно малых размеров используются в лазерных системах термоядерного синтеза, в таких технологических процессах, как лазерная резка, сварка, сверление, поверхностное закаливание и размерная обработка различных деталей. Эти же свойства и направленность лазерного излучения обеспечивают успешное применение лазеров в военной технике.
Направленность лазерного излучения, его малая расходимость применяются при провешивании направлений (в строительстве, геодезии, картографии), для целенаведения и целеуказания , в локации, в том числе и для измерения расстояний до искусственных спутников Земли, в системах связи через космос и подводной связи.
С созданием лазеров произошел колоссальный прогресс в развитии нелинейной оптики, исследовании и использовании таких явлений, как генерация гармоник, самофокусировка световых пучков, многофотонного поглощения, различных типов рассеивания света, вызванных полем лазерного излучения.
Лазерная маркировка металла позволяет быстро создавать долговечные и качественные результаты маркировки металла с полным исключением возможности порчи исходного материала. Для создания маркировки на металлических материалах и изделиях используются мощные лазеры, основанные на технологии волоконного излучателя. Подвергаться лазерным маркировкам могут практически любые виды металлов, в том числе и цветные (золото, серебро медь), а также хром, титан, алюминий и другие сплавы.
Многие отрасли промышленности очень часто пользуются услугой лазерной маркировки металла. Благодаря маркировке очень удобно наносить различные штрих-коды, серийные номера, логотипы и табличные коды на любые изделия из анодированного алюминия, нержавеющей стали и латуни. Использование лазерной маркировки предусматривает создание точной и аккуратной надписи на выбранном клиенте материале или уже готовой детали. В качестве маркировки могут выступать не только надписи, но и изображения сложных геометрических фигур. А так как лазерная маркировка является бесконтактной технологией, то поверхность металла никак не повреждается и не подвергается никаким деформациям (кроме непосредственных контуров маркировки). Для маркировки металлов чаше всего используют CO2 лазеры мощностью от 10 до 50 Вт, что позволяет эффективно наносить маркировку на любые металлические предметы. Преимущества лазерной маркировки:
- высокая скорость нанесения информации;
- возможность обработки широкого спектра материалов (от дерева и пластиков до металлов);
- высокая стойкость и точность наносимой информации;
- возможность компьютерного регулирования мощностью и
перемещениями луча;
- долговечность и стойкость изображений;
- отсутствие дополнительных видов обработки;
- привлекательный внешний вид.
При маркировке можно получать различные эффекты, изменяя параметры излучения. Этим способом можно наносить не только комбинации цифр и букв, но и другие графические изображения. Такой подход делает маркировку конкретного изделия уникальной и трудно повторяемой. Нанесение информации непосредственно на изделие и высокое разрешение позволяют наносить специальные знаки и обеспечивать высокую степень защиты изделия от подделок. Лазерные маркировщики можно также применять и для нанесения информации на приборные панели, измерительный инструмент, шкалы.
В лазерном оборудовании, применяемом для маркировки, как правило, в качестве источника лазерного излучения применяются CO2 и твердотельные лазеры. Несмотря на то, что CO2 лазеры дешевле, они имеют ряд недостатков. При маркировке пластмасс изображение не контрастно, а маркировка металлов возможна только путем снятия лакокрасочного покрытия. Твердотельные лазеры позволяют наносить маркировку на более широкий спектр материалов, таких как: - металлы, в том числе и твердые сплавы;
- окрашенные, лакированные, покрытые химическим способом поверхности;
- широкий спектр пластиков: поликарбонат, полистирол, полиамид, АБС;
- керамика (нитриды бора, кремния, алюминия, ВК94 и др.);
- специальные самоклеющиеся пленки, используемые для изготовления шильд, пломбирующих наклеек;
- термоусадочные трубки, ПВХ изоляция, некоторые виды изоляции кабельной продукции. Причем на пластиках, как правило, обеспечивается высокий контраст изображения. Твердотельные лазеры, в свою очередь, разделяются на несколько подклассов: лазеры с ламповой накачкой, диодной накачкой и волоконные лазеры. Рассмотрим подробнее каждый из них. Лазеры с ламповой накачкой требуют водяного охлаждения, потребляемая мощность всей установки 5 кВт, питание от сети 3х фазного переменного тока (380 В), требуют периодической замены лампы, настройки, профилактических работ. Установка имеет сравнительно большие габариты. Лазеры с диодной накачкой выделяют меньшее количество тепла, обладают меньшей потребляемой мощностью. Питание осуществляется от сети переменного тока 220 В. Они более компактные, срок службы диодов накачки дольше, чем лампы, но также требовательны к обслуживанию и водяному охлаждению. Волоконные лазеры - наиболее высокотехнологичное и современные на сегодняшний день. Не требуют системы охлаждения, потребляемая мощность 300 Вт, питание от сети переменного тока 220 В. Габариты установки - минимальны. Ресурс работы - 50 000 часов. Не требует обслуживания. Соответственно такой класс оборудования имеет минимальные эксплуатационные затраты, что является приоритетным при выборе производственного оборудования. Такой тип лазера обладает наибольшей разрешающей способностью среди вышеперечисленных. Кроме излучателя современный комплекс для лазерной маркировки состоит из управляющего компьютера, системы контроля параметров излучения, системы транспортировки и развертки луча. Для промышленной маркировки наибольшее распространение получил метод развертки лазерного излучения путем сканирования поверхности. Он обеспечивает наибольшую скорость маркировки в сочетании с высокой точностью.

Купить