Subscribe
Автор: 
Анна Цыганцова, генеральный директор компании «Лазеры и аппаратура»

 

Анна Цыганцова,
генеральный директор компании «Лазеры и аппаратура»

 

 

Лазер сегодня для нас привычный инструмент, широко использующийся в самых разных отраслях для операций резки, сварки, наплавки, закалки и целого ряда других. Его уникальная особенность, к которой мы привыкли и которую часто не можем оценить в полной мере, состоит в том, что один и тот же инструмент позволяет реализовать совершенно разные операции: от сварки до перфорации и обеспечить максимальную гибкость производственного процесса.

 

Безусловно, возможность переналадки между операциями резки и проволочной наплавки обеспечивается не только лазерным источником — на нее влияет конфигурация всего лазерного комплекса. Такие процессы, как порошковая наплавка и сверление методом холодной абляции, не могут быть реализованы на одном и том же станке, но тем не менее объединение нескольких операций в рамках одного комплекса возможно.

 

 

В течение длительного времени на рынке (как мировом, так и российском) доминировали монорешения, например, комплексы, ориентированные на операции только резки или только сварки, поскольку при максимальной серийности и минимальной вариабельности, безусловно, часть функционала универсального оборудования не будет использоваться. Однако в последнее время явно заметна тенденция, когда гибкость и широта возможностей оборудования с экономической точки зрения более эффективна (рис. 1).

 

Рис. 1. Режимы различных технологий лазерной обработки 

Рис. 1. Режимы различных технологий лазерной обработки 

 

 

На протяжении всех 28 лет работы в номенклатуре комплексов производства «Лазеры и аппаратура» присутствовали как специализированные решения, так и многофункциональные. При это оборудование разрабатывалось с учетом перспективы возможной модернизации и замены основной операции в целях обеспечения гибкости функционала парка оборудования. Одна из самых популярных моделей — универсальный комплекс МЛ4 (рис. 2), первая версия которого начала поставляться еще в 1998 году. В базовой конфигурации МЛ4 предусматривает реализацию сразу нескольких операций — резки, сварки, фрезерования и гравировки в автоматическом режиме. При правильном проектировании оснастки эти операции могут выполняться за один установ — эту возможность обеспечивает система управления и специализированные оптические устройства, которые на этой машине позволяют выполнить переход между сваркой и гравировкой только за счет смены режимов, задаваемых в ПО.

 

Рис. 2. Комплекс автоматической лазерной сварки и резки МЛ4 с полем обработки 300×400×250 мм, оснащен тремя линейными осями перемещений и дополнительной поворотной осью, обеспечивает обработку в режиме 3+1

Рис. 2. Комплекс автоматической лазерной сварки и резки МЛ4 с полем обработки 300×400×250 мм, оснащен тремя линейными осями перемещений и дополнительной поворотной осью, обеспечивает обработку в режиме 3+1
 

 

В линейке оборудования для пятикоординатной обработки такой подход сохраняется: существуют как специализированные решения, предусматривающие выполнение определенного круга задач с максимальным качеством и производительностью (как, например, комплексы для перфорации отверстий гибридным способом СЛП530 или комплексы лазерной порошковой наплавки), так и многофункциональные комплексы, обеспечивающие максимальную гибкость и дающие возможность подстраиваться под изменяющуюся номенклатуру обрабатываемых деталей (рис. 3).

 

Рис. 3. Комплексы пятикоординатной лазерной обработки компании «Лазеры и аппаратура»

Рис. 3. Комплексы пятикоординатной лазерной обработки компании «Лазеры и аппаратура»

 

 

Конструкция многофункциональных комплексов и их отдельных модулей позволяет обеспечить минимальное время переналадки, выполнять разные операции с учетом их специфики (например, при резке актуально использование технологических газов с давлением до 16–20 атм., тогда как при сварке — не более 5 атм.), управляющее ПО также дает широкие возможности и обеспечивает как обработку в автоматическом режиме по 3D-модели, так и задание траекторий по физическому объекту (в отсутствие 3D-модели).

 

Для примера — комплексы пятикоординатной обработки серии СЛ решают целый круг задач. Такой функционал обеспечивается особой конструкцией рабочей головки, которая предусматривает использование различных сопловых насадок (рис. 4).

 

Рис. 4. Сменные сопловые насадки — для резки под острым углом и для сварки с кросс-джет

Рис. 4. Сменные сопловые насадки — для резки под острым углом и для сварки с кросс-джет

 

Рис. 5. Лазерная сварка дефлекторов

Рис. 5. Лазерная сварка дефлекторов
 


Это позволяет на одном и том же станке реализовать как операции сварки тонкостенных малогабаритных изделий, так и резки деталей под углом от 20 градусов к обрабатываемой поверхности (рис. 5).

 

Рассмотрим другой пример — установки порошковой наплавки, традиционно считающиеся довольно специфическим оборудованием. Это связано с тем, что результат порошковой наплавки зависит не только от характеристик лазерного излучения, но и от работы оборудования и модулей, обеспечивающих подачу порошка.

 

Линейка оборудования для порошковой наплавки типа МЛ7 представлена двумя основными моделями — установками МЛ71 и МЛ72 (рис. 6). Основное отличие — зона обработки и, соответственно, габарит обрабатываемой детали (рис. 7).

 

Рис. 6. Комплексы МЛ71 и МЛ72
 

 

На этих комплексах успешно реализуется также технология лазерной сварки, что позволяет существенно расширить применимость такого оборудования.

 

Рис. 7. Пример результата порошковой наплавки лопатки энергетической турбины

Рис. 7. Пример результата порошковой наплавки лопатки энергетической турбины

 

 

Другой подход к многофункциональности — комплексы, объединяющие несколько инструментов на одной базе, например, два лазерных источника с различными длинами волн или пространственно-­энергетическими характеристиками. Иногда такого типа комплексы называются гибридными. В этом случае использование двух источников обеспечивает обработку более широкой номенклатуры материалов и более широкий перечень операций, например, сквозную резку и фрезерование глухих отверстий. Другой вариант — использование двух принципиально разных инструментов — например, лазерный излучатель и генератор импульсов тока, как в пятикоординатном комплексе СЛ530-С для перфорации и фрезерования сложных форм — одной из последних разработок «Лазеры и аппаратура», выведенной на рынок (рис. 8).

 

Рис. 8. Пятикоординатный комплекс СЛ530-С для перфорации и фрезерования сложных форм 

Рис. 8. Пятикоординатный комплекс СЛ530-С для перфорации и фрезерования сложных форм 

 


В случае с СЛП530 и объединением на единой базе технологий лазерной абляции (а значит — перфорации и фрезерования сложных форм) и электроэрозионной супердрели мы получаем инструмент, способный как обрабатывать и выполнять сложные формы (изготавливать диффузоры в лопатках турбинных двигателей или же формировать поверхность режущего инструмента), так и прошивать глубокие отверстия в широкой номенклатуре материалов, в том числе сверхтвердых, жаропрочных, непроводящих покрытиях.

 

Для более развернутых консультаций по возможностям применения лазерного оборудования производства «Лазеры и аппаратура»: 

 

ООО «НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ»
Москва, Зеленоград, проезд 4922, д. 4
+7 499 390 9086,  laser-app.ru, sale@laser-app.ru

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 3-2026

Еще больше новостей
в нашем телеграмм-канале