Сделано у нас: лазерная обработка

90 специалистов: кто пришел на конференцию

Среди слушателей присутствовали как представители машиностроительных и оборонных предприятий, так и специалисты лазерной техники. Всего мероприятие посетило около 90 специалистов.

Руководители технических служб серьезных предприятий:

Рис. 1. Среди участников, как представители машиностроительных предприятий, так и ведущие специалисты лазерной техники

Рис. 2. Президент Ассоциации «Станкоинструмент» Г.В. Самодуров приветствует участников конференции

Состояние отрасли: проблемы и возможности

Мероприятие показало: отечественным производителям лазерного оборудования есть, что предложить для перевооружения предприятий России.

Но есть и обратная сторона. Технические специалисты заводов не всегда владеют информацией о разработках и технологиях, которые предлагает российский рынок станков. Не говоря уже о новых разработках.

Со своей стороны редакция журнала РИТМ продолжит продвигать отечественные разработки в области станкостроения и металлообработки.

И.Б. Ковш, Лазерная ассоциация, обозначил проблему четко:

Лазерное направление в промышленности быстро развивается. По статистике каждый четвертый станок, выпускаемый в мире – лазерный. На российском рынке представлено около 250 моделей.

Однако освоение этого направления у нас идет очень медленно. Причины: финансовая слабость предприятий, незнание руководителями предприятий о лазерных технологиях, отсутствие грамотных специалистов, которые будут использовать эту технику, отсутствие внятной государственной политики.

Жестко, но справедливо.

Волоконные лазеры: прорыв в технологиях

В.М. Плотников, НТО «ИРЭ-Полюс», рассказал о мощном импульсе, который дали волоконные лазеры:

• ✔️ Широчайший диапазон мощностей — до 100 кВт
• ✔️ Высокий КПД — до 30-35%
• ✔️ Надежность в эксплуатации
• ✔️ Гибкая технологическая платформа для создания различных установок

Волоконные лазеры позволяют выстроить технологический участок с необходимым набором лазерного оборудования по очистке, сварке, резке, наплавке и другим операциям.

Это реализовано в лазерном технологическом центре во Фрязино. Практика, а не теория.

Новые комплексы: российская разработка

Навигатор КС5ВД: двойная производительность

А.Н. Коруков, ЗАО ВНИТЭП, представил новый комплекс «Навигатор КС5ВД» — машину лазерной резки с двумя независимыми головами, управляемую от одного контроллера.

Результаты впечатляют:

В этом году прошли испытания нового труборезного станка. Это одна из самых быстрых машин в мире.

За время теста:

• ★ Порезано 680 км трубы диаметром 50-60 мм
• ★ Сделано около 20 млн отверстий

Цифры говорят сами за себя.

Пятиосевая обработка: точность 10 мкм

А.Л. Кудрявцева, «ЭСТО-Лазеры и аппаратура», рассказала о широкой гамме лазерных станков для микрообработки, маркировки, раскроя, сварки.

Компания готова оснащать целые производственные участки. Но главное — новинки:

Уникальные комплексы для пятиосевой прецизионной обработки с точностью порядка 10 мкм запущены в серийное производство.

Среди новинок:

• ✓ Технологический комплекс для сварки крупногабаритных изделий ЛТСК4 с волоконными лазерами мощностью от 2 кВт
• ✓ Установка МЛП1-MultiLab для микрообработки — по сути, универсальная лаборатория с как минимум 5 рабочими осями и от 1 до 3 различных лазерных источников

Лазерные технологии: от микросварки до наплавки

Микрообработка: 100% выход годных

Н.А. Лябин, ФГУП НПП «Исток», поделился опытом развития лазерных технологий для внутренних нужд предприятия.

Основная продукция — вакуумная и СВЧ техника. Но без лазерных технологий оперативно двигаться вперед уже невозможно.

Предприятие производит лазерные технологические установки «Каравелла» для прецизионной микрообработки на основе лазера на парах меди собственного производства.

Лазер обладает уникальными характеристиками и позволяет обрабатывать все металлы и большой круг неметаллических материалов.

Результаты обработки:

• ☑️ Малая шероховатость
• ☑️ Высокие точность и производительность процесса
• ☑️ Выход годных изделий до 100%

100% — это уровень, к которому стоит стремиться.

Цветные изображения: управление окислением

С.Г. Горный, «Лазерный центр», рассказал о возможностях современных лазеров:

Современный лазер обладает стабильным тепловым распределением и обеспечивает точное перемещение луча в пространстве. Это дает возможность создавать уникальные тепловые поля с четко выраженными границами.

Пример: можно управлять цветами побежалости, то есть контролировать реакцию окисления железа на поверхности материала и получать цветное изображение.

Возможности:

• ✦ Обработка очень «хитрых» материалов
• ✦ Получение изображений с высоким разрешением
• ✦ Глубокое 3D изображение

Искусство, воплощенное в технологии.

Выращивание 3D-объектов: слой за слоем

А.Я. Ставертий, Московский центр лазерных технологий при МГТУ им. Баумана, рассказал о направлениях лазерной наплавки:

1. Восстановление геометрии деталей
2. Создание функциональных покрытий со специальными свойствами
3. Выращивание трехмерных объектов с подложки или отдельных участков детали

Третье направление — самое перспективное. Когда необходимо восстановить геометрию или создать кромку со специальными свойствами.

Уникальность в том, что деталь выращивается со специальным химическим составом, который можно изменять от слоя к слою.

Представьте: свойства материала меняются в процессе создания детали. Это уже не просто производство — это создание материалов с программируемыми свойствами.

Лазерная сварка: прочность без деформаций

Сварка труб: в 10 раз быстрее

А.Н. Грезев, ЗАО «Лазерные комплексы», обозначил главное преимущество лазерной сварки:

При прочности сварного соединения на уровне основного металла остаточных деформаций практически нет.

Пример: при сварке тракторных шестерен получаются коробки передач без признаков биения.

Также внедрена технология сварки нержавеющих труб. Производительность по сравнению с аргоно-дуговой выше в 10 раз при скорости 20-30 м/мин.

Когда формуется труба, зазоры около 1 мм и более. Заполняя их присадочной проволокой, получают хорошо сформированный шов толщиной от 8 до 30 мм.

Отработан процесс сварки в различных пространственных положениях. Универсальность, которая нужна производству.

COMBOMAX: мобильность для крупных деталей

А. Рогальский, ОКБ «Булат», представил новую систему COMBOMAX для лазерной наплавки и сварки.

Это новый подход при ремонте крупногабаритных деталей.

Отсутствие в системе рабочего стола позволяет в свободное пространство устанавливать либо саму деталь, либо комплекс оснастки для работы с деталью сложной геометрии.

Преимущества:

• ★ Система размещена на колесах и легко транспортируется по предприятию
• ★ При смене оснастки может использоваться для вырезки объемных конструкций
• ★ Легко управляется через многофункциональный джойстик

Мобильность плюс гибкость — то, что нужно для ремонта крупных деталей.

Упрочнение и наклеп: +20% к усталостной прочности

Ю.Ж. Исаенко, «Лыткаринский машиностроительный завод», поднял серьезную проблему авиадвигателей:

Усталостная прочность, в частности компрессорных лопаток. Типичный материал — титановый сплав ВТ-6.

Для достижения приемлемых усталостных характеристик возможны методы относительно холодной обработки.

Метод лазерного наклепа служит хорошим дополнением к методу обработки микрошариками, а в нашем случае и более оптимальным.

Результат: превышение усталостной прочности на 20% по сравнению с образцами, не подвергнутыми обработке.

20% — это разница между надежным двигателем и потенциальной проблемой.

Мобильные комплексы: от трубопроводов до дезактивации

А.Г. Красюков, ТРИНИТИ, рассказал о формировании мирового рынка мобильных лазерных технологических комплексов.

Задач море. Наряду с традиционными применениями, комплексы используются в случаях, когда объект невозможно переместить к лазеру.

Примеры применения:

Мобильные комплексы — это технологии, которые приходят к объекту, а не наоборот.

Качество резки: влияние чистоты кислорода

М.А. Степанова, завод «Логика», исследовала зависимость качества лазерной резки от чистоты применяемого кислорода.

Был проведен сравнительный анализ по критериям:

• ✖️ Шероховатость кромки
• ✖️ Грат на обратной стороне
• ✖️ Зоны перегрева
• ✖️ Прекращение резки (скорость «отсечки»)
• ✖️ Полнота окисления по глубине

Результаты:

При резке кислородом ЛАЗАЛ2003 99,95% шероховатость кромки ниже, чем техническим кислородом 99,7%. Качество резки более стабильное, скорость выше на 7-12%, диапазон скорости резки с приемлемым качеством выше.

Казалось бы, разница в чистоте всего 0,25%. Но результаты говорят: экономия на кислороде — ложная экономия.

Перспективы: 100 установок для сельского хозяйства

В.М. Журавель рассказал о программе поддержки сельского хозяйства, принятой в 2012 году.

Один из разделов связан с созданием новой техники и техническим перевооружением предприятий.

Анализируя перспективы развития сельхозмашиностроения на период до 2020 года, можно утверждать: в области лазерных технологий помимо традиционной лазерной резки востребованными будут:

• ✔️ Упрочнение и наплавка деталей в основном и ремонтном производстве
• ✔️ Сварка
• ✔️ Маркировка
• ✔️ Очистка поверхности

Ожидаемая потребность в оборудовании на базе волоконных лазеров составит до сотни единиц.

Желательно, конечно, чтобы этот рынок был занят преимущественно отечественными установками.

100 установок — это серьезный рынок. Вопрос в том, смогут ли российские производители его занять.

Конференция показала: технологии есть. Компетенции есть. Остается наладить связь между производителями оборудования и конечными потребителями.

От этого зависит будущее российского станкостроения.