Metodă de prelucrare laser și dispozitiv pentru implementarea acesteia

Utilizarea: tratamentul cu laser a cavităților în produse solide, în produse masive din ceramică, titan și materiale, utilizate în medicină pentru a înlocui oasele și articulațiile. REZUMATUL INVENȚIEI: într-o metodă de prelucrare prin laser, fasciculul laser este direcționat la un unghi față de articol și este repetat de-a lungul unor traiectorii localizate reciproc. Când cavitățile caneluri și alezaje privind tratamentul masiv produs este realizat în straturi în mai multe treceri, în implementarea unui singur produs trece rotit simultan in jurul axei longitudinale și se agită lungul acestuia și în direcție perpendiculară pe aceasta, iar raza laser este legana jurul unei axe verticale, deflecting-o la un unghi predeterminat. Un aparat pentru tratamentul cu laser include un desktop pentru articole montate pentru a efectua o mișcare alternativă în direcția orizontală, cu un laser cap laser, transportarea și focalizarea elementelor fasciculului, rezultând o mișcare alternativă a capului cu laser într-o direcție orizontală perpendiculară pe mișcarea rectilinie alternativă a mesei de lucru, precum și un sistem de control software pentru unitățile laser și de mișcare. Masa de lucru pentru produse este rotativă, iar pe aceasta este montat un dispozitiv cu o suprafață verticală pentru fixarea produselor. Metoda și aparatul asigură performanțe și precizie optime atunci când formează cavități prin modificarea unghiului dintre fasciculul laser și obiect după îndepărtarea fiecărui strat de material. 2 s. și 3 z.p. 4-il, 4-il.







Invenția se referă la metode și dispozitive pentru prelucrarea cu laser, în special la formarea de cavități și caneluri în preforme masive.

Metoda cunoscută de formare găuri în marginile oblice ale pieselor în formă de foaie [1] în care produsul este setat la un unghi ascuțit predeterminat în raport cu axa fasciculului laser de lucru și o gaură străpunsă este tăiată în foaia cu un singur rând sau multiplu de screening, adică, se deplasează înainte și înapoi de-a lungul unor traiectorii apropiate.

Cunoscute masina de debitat cu laser [2] care cuprinde un mobil reciprocatingly într-o direcție orizontală printr-un articole de masă sistem laser cu motor cu roaming-ul folosind un motor laser cu un cap laser, controlează transportul și fasciculul de focalizare, precum și software-ul sistemului de control al unității laser și motoare hranei pentru animale.

Capul laser are o mișcare alternativă în direcție orizontală perpendiculară pe mișcarea de mișcare alternativă a mesei de lucru.

Pentru a tăia găurile asemănătoare sloturilor, elementele de control ale fasciculului transformă secțiunea circulară inițială a fasciculului într-o secțiune dreptunghiulară.

Sarcina invenției este de a furniza o metodă pentru formarea cariilor în produsul solid cu un fascicul laser, care poate fi obținut cu adîncituri relativ adânci pereți laterali netezi perpendicular pe suprafața de articol sau prevăzute cu găuri și un fund plat și netedă.

Soluția la această problemă este asigurată de faptul că prelucrarea cu laser în performanța cavități, șanțurile și găurile de pe produse masive sunt straturi în mai multe treceri, în implementarea unui singur produs trecere rotit simultan in jurul axei longitudinale și se agită lungul acestuia și în direcție perpendiculară pe aceasta, iar laserul Fasciculul oscilează în raport cu axa verticală, deflectându-l printr-un unghi dat. În acest caz, focalizarea fasciculului laser este deplasată de-a lungul axei în sincronizare cu deformarea fasciculului laser de pe axa verticală.

Datorită combinației inventive de mișcare a laserului secțiune grindă și articole pe grinzi îi afectează produsul la un unghi reglabil, în care poziția punctului prelucrat sau la fața locului focal pe produs rămâne la același nivel. Poziția relativă a înclinării fasciculului laser, la sfârșitul fiecărei operații de îndepărtare a materialului liniar face posibilă formarea pereților laterali ai locașului perpendicular pe suprafața produsului și chiar și cu găuri, precum și obținerea unui fund neted și aproape plat degajării cu colțuri clare și ascuțite la trecerea la pereți. Dacă fasciculul laser la sfârșitul îndepărtării funcționării liniare a materialului este incidență perpendicular pe suprafața produsului, atunci există o îndepărtare incompletă a materialului în această regiune, datorită fenomenului de reflexie parțială sau absorbție, care cu repetarea operațiilor de îndepărtare pentru formarea adâncituri mai profunde conduce la o locație a pereților laterali înclinați spre interior. Aceste fenomene sunt împiedicate de înclinarea relativă a fasciculului laser incident către suprafața articolului la sfârșitul fiecărei operații de îndepărtare.

În plus, datorită combinației propuse de mișcări rotative și liniare, se obține o uniformitate a vitezei relative între fasciculul laser și obiect, ceea ce asigură o absorbție constantă a fasciculului laser și, în consecință, formarea unei suprafețe de fund plane. Acest lucru este facilitat de ajustarea corespunzătoare a puterii instalării cu laser, în funcție de viteza de alimentare a spotului focal, de exemplu, prin scăderea puterii radiației laser în zona peretelui lateral corespunzător al cavității, adică la sfârșitul fiecărei operații de îndepărtare a materialului pentru a compensa creșterea timpului de prelucrare a locului focal, care este inevitabil în această zonă.

T. k. A ieșiri de fascicule laser din duză hrănite, cel puțin mediu comprimat, acesta din urmă, la sfârșitul fiecărei operațiuni de prelucrare asupra produsului scade aproximativ la același unghi de înclinare ca fasciculul laser, care îmbunătățește suflare particule gazoase și lichide de material se află în zonele unghiulare critice. Acest efect este amplificat de țintă ofertei mediu înclinat la fața locului focal și un mediu poate fi presurizat cu gaz (aer, oxigen sau gaz inert) și / sau adecvat pentru acest lichid, suspensie sau dispersie.







Obiectul invenției este, de asemenea, un aparat pentru formarea de cavități sub forma unei cavități sau a unei camere într-un articol continuu cu ajutorul unui fascicul laser. Conține o masă, o instalație laser cu elemente de focalizare și conductoare pentru fasciculul laser și un sistem de control al laserului, precum și motoare de alimentare cu masă care pot fi deplasate orizontal înapoi cu ajutorul unui motor. Conform invenției, acest dispozitiv este un aparat cu laser cu elemente de focalizare este mobil în direcție longitudinală și a produselor de bord, concepute ca o placă turnantă montat produse de ancorare, cu o suprafață de prindere verticală a articolului. Dispozitivul de atașare poate fi montat excentric pe platan. Poate fi montat pe o placă turnantă cu posibilitatea mișcării orizontale.

Unul dintre avantajele semnificative ale invenției este acela că, pe aceeași mașină, fără reglare semnificativă, este posibil să se prelucreze articole din diverse materiale cu productivitate ridicată, care nu a fost asigurată de alte metode de îndepărtare a materialului. Astfel, este posibilă prelucrarea produselor din ceramică, sticlă, oțel inoxidabil, titan și aliaje speciale, materiale compozite, de exemplu, componente armate cu fibre, ceramice și laminate. În comparație cu metodele convenționale de tăiere, îndepărtarea materialului printr-un fascicul laser este caracterizată printr-o absență totală a efortului datorat prelucrării, care, la prelucrare, cauzează vibrații și vibrații. În plus, punțile cu pereți subțiri pot fi formate în grosimi de zeci de milimetri cu suprafețe laterale verticale sau îndoite prin operații de îndepărtare bilaterală a materialului de grosimea sa. În cele din urmă, formarea de șanțuri adânci și înguste este mai mică de 1 mm în produse complicate, cum ar fi lame ale turbinelor de titan sau ceramică, până în prezent numai prin intermediul pe termen lung și procesele EDM costisitoare.

În Fig. 1 prezintă schematic o metodă de tratare cu laser; în Fig. 2 și 3 prezintă schematic un dispozitiv cu o masă rotativă și cu un dispozitiv având un plan vertical pentru fixarea articolelor; în Fig. 4 Vedere generală a instalației cu laser.

În Fig. 1 o piesă cilindrică solidă fixată într-un mod convențional la capete, de exemplu, pe un strung, iar impulsurile este rotit în jurul axei sale longitudinale 1, unghiul de rotație este ales astfel încât traiectoria liniară a razei laser 2 situate aproape unul de altul. Dacă, de exemplu, este necesar să se formeze un caneluri longitudinale sau inelare de adâncime constantă în corpul cilindric (articol) 3, acesta din urmă se deplasează în direcția săgeților punctate orizontale și verticale, rezultând o traiectorie circulară care corespunde fig. 1, ca urmare a faptului că punctul focal în timpul mișcării de rotație a fasciculului laser este menținut la același nivel. În cazul în care corpul cilindric trebuie tăiat, tratamentul poate fi efectuat fără mișcarea verticală și orizontală a piesei. În plus, este posibil un mod de prelucrare comparabil cu un proces convențional de strunjire, în care fasciculul laser menține o pantă fixă ​​pentru formarea granulelor radiale pe partea respectivă.

Desenul prezintă schematic sub formă de cutie de transport 4 (vedere frontală), în direcția perpendiculară pe planul desenului, care poartă la capătul său un cap rotativ 5. La capul rotativ 5 este întărită de ghidare tubul 6, al cărui capăt inferior este prevăzut cu o duză cu mai multe canale 7.

Există o placă turnantă 8 pentru fixarea piesei de prelucrat 3. Pe masă 8 este fixat un dispozitiv 9 cu o suprafață verticală pentru fixarea produsului 3. Dispozitivul 9 de pe platan poate fi montat excentric și, de asemenea, cu posibilitatea mișcării orizontale.

Procesele de procesare propuse pentru formarea de cavități relativ profunde în materiale foarte dificil de procesat pot fi îmbunătățite în diferite moduri. De exemplu, în loc de gaz comprimat poate fi alimentat la locul de tratament, la o suspensie relativ mare presiune de gaz-solid sau solid-lichid pentru materialul topit a fost îndepărtat prin suspensie de particule rezistente la căldură în conformitate cu „jeturi de nisip“, ceea ce crește performanța de îndepărtare. În plus, utilizarea suspensiilor adecvate creează un efect doping în suprafața pereților cavității.

Pentru procesele automate de punere în aplicare cu privire la unul sau mai multe produse, putem oferi atașarea demontabilă a duzei capul laser la schimbarea duza prin dispozitive de substituție adecvate pentru efectuarea diferitelor sarcini prin utilizarea laser: tăiere, sudură, tăiere, etc.

Metoda conform invenției poate fi utilizată pentru a forma o multitudine de adâncituri asemănătoare cuiburilor într-un ceramic sferic, titan și altele asemenea. materialele utilizate în medicină pentru a înlocui oasele și articulațiile. Prin efectuarea unei multitudini de astfel de cavități relativ profunde cu pereți îndoiți, este posibil ca materialul osos să crească în aceste cavități implantate, ceea ce asigură o legătură foarte puternică între os și implant. În plus față de astfel de scopuri speciale, metoda conform invenției este adecvată pentru tratarea sticlei de cuarț, de exemplu pentru producerea de telescoape mari, care sunt alcătuite dintr-o multitudine de segmente individuale supuse unei prelucrări fine.

Unghiul relativ de înclinare dintre fasciculul laser și produsul, adică suprafața sa ar trebui să crească de la strat la strat, acest unghi la îndepărtarea primului strat poate fi foarte mic sau egal cu zero și la 50 de straturi îndepărtate crește cu 20 ° față de verticală. Creșterea în acest unghi nu ar trebui să fie liniară treptată, dar poate să apară în conformitate cu un grafic drept sau curbat. Pentru o performanță optimă de îndepărtare, parametrii procesului pot fi modificați de la strat la strat, pentru a maximiza îndepărtarea maximă a materialului, apoi pentru o muncă fină și, în final, pentru efectul filmului subțire. Dacă este necesar să se formeze caneluri unghiulare, la sfârșitul procesului întregul contur trebuie prelucrat încă o dată pentru a elimina tranziția arcuită rezultată și pentru a obține unghiuri ascuțite între fund și pereți.

1. Procedeu de prelucrare cu laser, în care fasciculul laser este direcționat la un unghi față de produs și este mutat reciprocatingly de-a lungul aproape dispuse una față de alta cale, caracterizat prin aceea că, atunci când cavitățile, șanțurile și găurile de pe produse masive sunt prelucrate în straturi în mai multe treceri, cu punerea în aplicare o singură trecere, în timp ce produsul este rotit în jurul unei axe longitudinale și legăna-a lungul acestuia în direcția perpendiculară la aceasta, iar raza laser este legana jurul unei axe verticale, deflecting-o la un unghi predeterminat.

2. Metodă conform revendicării 1, în care focalizarea fasciculului laser este deplasată de-a lungul axei sale în mod sincron, prin deflectarea fasciculului laser de pe axa verticală.

3. Un dispozitiv de prelucrare cu laser, care cuprinde o masă de lucru pentru articolele montate pentru a efectua o mișcare alternativă în direcția orizontală, cu laser cap de focalizare a fasciculului laser și elemente de transport, rezultând o mișcare alternativă a capului cu laser într-o direcție orizontală perpendiculară pe mișcarea alternantă desktop, precum și software-ul sistemului, și controlul unităților laser de deplasare, caracterizat prin aceea că produsul vypo desktop nen de cotitură, și este montat pe un dispozitiv cu o suprafață verticală pentru securizarea articol.

4. Dispozitiv conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că dispozitivul de fixare a articolului este montat excentric pe platan.

5. Dispozitiv conform revendicării 1. 3 și 4, caracterizat prin aceea că dispozitivul pentru fixarea articolului este montat pe o placă turnantă cu posibilitatea mișcării orizontale.

Prioritate pentru punctele: 14.07.89 în conformitate cu paragraful 1 5.

Invenția se referă la domeniul tehnologiei rachetelor și poate găsi o aplicație largă pentru sisteme de rachete ghidate, precum și controlul de la distanță al proceselor complexe de producție, funcționarea roboților, procesele asociate producției dăunătoare și alte nevoi ale economiei naționale

Invenția se referă la echipamente pentru prelucrarea prin laser a materialelor și mai ales la sistemele de focalizare optică cu optică focală non-axială pentru instalațiile și complexele tehnologice laser

Invenția se referă la inginerie mecanică și poate fi utilizată pentru tăierea cu laser a diferitelor materiale

Invenția se referă la ingineria mecanică, și anume la echipamentele pentru prelucrarea articolelor prin radiații laser







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: