Школа-семинар «Промышленное применение мощных волоконных лазеров» (FLAMN-13).
В Санкт-Петербурге (г. Пушкин) 24–28 июня 2013 года прошел очередной международный симпозиум «Fundamentals of Laser Assisted Micro-and Nanotechnologies» (FLAMN-13).
Организаторы одного из важных научно-технических мероприятий года в области лазерных технологий – Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (НИУ ИТМО) и Институт общей физики РАН.
В программе FLAMN-13 — «Лазерные микро — и нанотехнологии», «Взаимодействие лазерного излучения с веществом», научные конференции и школы-семинары, выставка современного лазерного оборудования и лазерных технологий.
На семинарах обсуждались технологические направления — применение волоконных лазеров для обработки материалов, лазерная очистка, лазерные технологии в биологии и медицине.
Школа- семинар «Промышленное применение мощных волоконных лазеров» проводилась 25 июня 2013 г. в Учебно-производственном центре «Лазерные технологии» НИУ ИТМО (Санкт-Петербург, Коломяжский пр. 10, производственная площадка ООО «СП «Лазертех»). Цель данного мероприятия – ознакомить ведущих специалистов промышленных предприятий с последними российскими разработками в области лазерных технологий и лазерного оборудования на примере волоконных лазеров.
В работе приняли участие представители предприятий Санкт-Петербурга: ОАО «Адмиралтейские верфи», ЛМЗ, ОАО «Звезда», ОАО «Красный Октябрь», ООО «Балтийский завод – судостроение», ОАО «ЦТСС», НТО «ИРЭ – Полюс» (г. Фрязино), ООО «Лазерный центр», ООО НТЦ «Электроресурс», ООО НПП «ВОЛО», НПП «Буревестник», ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, ООО «Эр Ликид»(г.Москва), ОАО «Обуховский завод», ООО «СП «Лазертех», ОАО «Климов».
Докладчики поделились накопленным опытом производства лазерных систем на базе волоконных генераторов и их применения для резки, сварки, термической обработки, наплавки, очистки поверхности (и дезактивации), маркировки, 3D гравировки, термического скалывания стекла.
Состояние и перспективы применения волоконных генераторов для обработки материалов подробно изложил Заместитель Главного конструктора НТО «ИРЭ-Полюс» Бегунов И.А. Показана динамика развития волоконных лазеров и комплектующих к ним, приведены примеры основных технологических применений и выпускаемых, на сегодня, лазерных технологических систем на базе волоконных источников излучения. Уже сейчас, выходные мощности волоконных генераторов могут достигать десятки киловатт при относительно невысоком энергопотреблении и габаритах.
 |
30 кВт волоконный лазер
Технологии и станки для лазерной микрообработки представил ведущий специалист ООО «Лазерный центр» И.В. Поляков.
 |
Системы для лазерной микрообработки»
Применение волоконных лазеров позволило создать компактную, высоконадежную технику. Продемонстрированы системы в стандартной комплектации, для маркировки объектов в движении, с автоматической подачей изделий в зону маркировки, защитные кабины зоны маркировки. Показаны варианты применения оборудования – сварка и ремонт ювелирных изделий, ремонт часовых механизмов, прецизионная резка, техническая маркировка изделий из различных материалов, маркировка сувенирной продукции, цветная и полутоновая маркировка с высоким разрешением, 3D гравировка и пр.
С промышленными технологиями лазерной сварки в судостроении участников семинара ознакомил В.К. Букато — начальник лаборатории лазерных технологий в судостроении ОАО ЦТСС.
Линия по сварке листовых секций вызвала большой интерес у присутствующих. В составе линии — портал лазерной резки и гибридной лазерно-дуговой сварки стыков полотнищ, ребер жесткости; волоконный лазер ЛС-16-П4 ( мощность 16 кВт, НТО «ИРЭ-Полюс»); оптический переключатель с 4 выходами (два выхода с делителем мощности 50/50); система слежения за свариваемым соединением (для стыковых и угловых соединений).
Автор отметил целый ряд преимуществ лазерной сварки перед альтернативными технологиями:
— более высокая (в 1,5-3,0 раза) производительность и более низкая (на 20,0-40,0%) материалоемкость и энергоемкость процесса;
— минимальный уровень остаточных сварочных напряжений и деформаций свариваемых конструкций.
— широкий диапазон толщин и марок обрабатываемых конструкционных материалов ( линия позволяет сваривать листы толщиной от 4мм до 20 мм).
 |
Портал гибридной лазерно-дуговой приварки
Ряд интересных докладов представило ООО «ВОЛО».
В сообщении «Лазерные оптические системы для трансформации луча» (М.В.Волков, А.А. Кишалов, А.А.Филатов, М.С. Шляхтин) указывается, что для ряда технологических процессов использование круглого пятна с гауссовым распределением энергии не является оптимальным. Целью работы — разработка оптических схем для лазерной закалки, лазерного отжига или отпуска, лазерной очистки, которые формируют пучок с оптимальной формой и профилем распределения энергии.
«Лазерная технология термоупрочнения резьбы» (А.А. Кишалов, М.В.Волков) — предложен и теоретически обоснован способ лазерного упрочнения резьбового соединения. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Доклад «Лазерный управляемый термораскол стекла (УЛТ)» (Волков М.В., Кишалов А.А, Шляхтин М.С). посвящен методу раскроя хрупких диэлектриков. Метод заключается в создании разделяющей трещины под действием растягивающих напряжений, возникающих при быстром охлаждении нагретого нагретого лазерным излучением материала. Показана оптическая головка для УЛТ. Обсуждены преимущества и недостатки управляемого лазерного термораскола.
В.А. Миргородский (ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова».) поделился опытом применения лазерной сварки элементов центральной сборки дивертора и узлов первой стенки ИТЭР (проект международного экспериментальноготермоядерного реактора) из нержавеющих сталей толщиной 6-11 мм мощным волоконным лазером. Проект ИТЭР направлен на строительство первого международного экспериментального термоядерного реактора, крупнейшего в мире ТОКАМАКа.
 |
Применяемые способы приварки
О лазерной технологии очистки поверхности материалов и дезактивации рассказал Генеральный директор ООО «Лазерные технологии» В.Н.Смирнов.
 |
Очистка памятников; дезактивация
Лазерная технология применяется для очистки поверхностей и труднодоступных мест узлов и агрегатов сложной формы от ржавчины, органических загрязнений, а также для подготовки поверхности под окраску или гальваническое покрытие.
Опытом упрочнения деталей машиностроения излучением волоконного лазера поделился ведущий сотрудник ООО «Электроресурс» В.О. Попов.
 |
Опыт упрочнения деталей
Показаны преимущества лазерного упрочнения труднодоступных и тонкостенных деталей. Но, что особенно важно, авторы обращают внимание на проблемы лазерной поверхностной обработки — недостаточная изученность лазерного упрочнения материалов, отсутствие сертификации на лазерную обработку.
М. Степанова («Эр Ликид») в своем докладе сделала акцент на технико-экономические преимуществами применения кислорода повышенной чистоты при лазерном раскрое металлов волоконными лазерами.
Участники семинара имели возможность ознакомиться с Учебно-производственным центром НИУ ИТМО и производством ООО «СП «Лазертех». Студенты ИТМО и специалисты «Лазертех» продемонстрировали в работе технологическое оборудование ( роботизированный комплекс на базе 5-кВт волоконного лазера, МиниМаркер2, Trotec1313, Trumatic и др.).
