В 2020 году в России разработали широкофункциональную установку для лазерной обработки металлов. Она обеспечивает резку, сварку (в том числе с применением присадочного материала), закалку и наплавку порошковых металлов на изделие. Все эти операции производятся как на листовых металлах, так и на трубе. Опишем основные особенности машин подобного типа, предназначенных для комплексной обработки металлов.

Высокая точность обработки обеспечивается конструкцией станка, его устойчивостью к возникающим вибрациям в процессе работы, а также контролем качества поверхностей и сборки на всех этапах изготовления. 

По оценкам экспертов, наиболее надежными и виброустойчивыми основаниями для машин лазерной металлообработки являются консольные конструкции. При применении этих принципов в станкостроении можно обеспечить весьма высокую повторяемость и точность позиционирования изделий на машине.

Еще одной ключевой особенностью многофункциональных машин для лазерной металлообработки выступает использование в их конструкции линейных двигателей, используемых для перемещения рабочих столов, источников излучения, а также для подачи материала в зону обработки. Преимущества линейных двигателей очевидны: высокая точность позиционирования и отсутствие трущихся друг об друга частей. Применение линейных двигателей при производстве лазерных машин позволяет упростить или полностью исключить механическую передачу, повысить экономичность и надежность работы как привода, так и всей машины в целом.

Модуль резки металлов

Многофункциональность промышленных систем, предназначенных для металлообработки, обеспечивается за счет ряда сменных узлов, в частности, модулей оптических головок. Традиционно разные технологии обработки металлов реализуются на разных станках, поскольку переналадка машин традиционного типа довольно сложна, трудоемка и занимает много времени. В разработке НПЦ «Лазеры и аппаратура» конструкцию машины упростили из-за того, что многофункциональность установки была принципиальна для заказчика. Это дало возможность осуществлять переналадку простой заменой модулей агрегата. Важно отметить, что существующие на рынке модули лазерных машин в принципе предполагают возможность работать с такими технологиями. Многофункциональная машина была произведена и поставлена в научно-исследовательский центр, который разрабатывает новые технологии металлообработки и изготавливает небольшие партии деталей на заказ.

Таким образом, можно выделить ключевые особенности и преимущества многофункциональных лазерных машин для обработки металлов:
• Высокая повторяемость и точность позиционирования рабочей головки.
• Возможность обработки как крупногабаритных изделий сложной формы, так и листовых металлов, труб, тонкостенных изделий и ответственных конструкций на одной установке.
• Высокая точность и минимальная погрешность при выполнении резов.
• Учет особенностей при работе с хрупкими, твердыми, тугоплавкими, магнитными и прочими сплавами со специальными свойствами.
• Высокое качество края и торца реза, не нуждающихся в последующей шлифовке, удалении окалины или заусенцев.
• Возможность быстро и точно изготавливать заготовки любой формы.
• Сокращение времени на переналадку машины.
• Общее упрощение производственных операций и удешевление процесса.

Вышеописанные особенности позволят реализовать повышенную производительность и достичь улучшенных качественных показателей лазерной обработки металлов в промышленности.

Модуль сварки и наплавки

Эксперты отрасли полагают, что в ближайшее время технологии производства многофункциональных промышленных машин перейдут из плоскости заказных экспериментальных разработок к серийному изготовлению таких машин. На основе этого подхода «Лазеры и аппаратура» производит, например, габаритные пятикоординатные сварочные установки, которые работают как с листовыми металлами, так и с трубой и оснащены функцией закалки. Следовательно, комплексный подход в этой области машиностроения имеет весьма широкие перспективы для развития.
 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 3-2021