Eng  |  Rus

Лазеры

Автоматизированная технологическая установка «Каравелла»

Автоматизированная технологическая установка «Каравелла» на базе лазера на парах меди.

Назначение: Прецизионная обработка тонколистовых (0,05…0,6 мм) материалов.

Спектр обрабатываемых материалов:

  • тугоплавкие металлы (W, Мо, Та) и их сплавы
  • теплопроводные металлы (Cu, Ag, Al, Au) и их сплавы
  • стали и другие металлы
  • полупроводники и диэлектрики
  • поликристаллические алмазы
  • прозрачные материалы

Виды выполняемых операций:

  • прецизионная резка
  • сверление микроотверстий
  • скрайбирование
  • модификация поверхностного слоя
  • формирование изображений в прозрачных средах

Состав установки:

  • Лазер на парах меди ЛПМ «Кулон-15», выполненный по схеме «генератор-усилитель»
  • Прецизионная трехкоординатная система перемещения с блоком управления
  • Оптическая система формирования, доставки и фокусировки пучка излучения в зону обработки
  • Технологическая камера
  • Система поддува технологического газа в зону обработки
  • Система удаления продуктов разрушения из зоны обработки
  • Несущая конструкция

Преимущества Технологические:

  • бесконтактный способ обработки
  • малый размер обрабатывающего пятна (10…40 мкм)
  • испарительный режим обработки (минимум жидкой фазы)
  • малая шероховатость поверхности реза (1…3 мкм)
  • малая зона термического воздействия (5…10 мкм)
  • высокая точность обработки (4…20 мкм)
  • отсутствие расслоений и сколов материала
  • высокая производительность (Vобр = 1…10 мм/с)

Конструктивные:

  • быстродействующая электронная система прерывания мощности излучения
  • система наблюдения с использованием усилительного лазерного активного элемента
  • высокая повторяемость и стабильность параметров лазерных активных элементов
  • большая долговечность и возможность оперативной замены активных элементов
  • простота настройки установки

Преимущества обеспечены:

  • отпаянной конструкцией лазерных активных элементов на парах меди
  • источником питания лазера с коммутирующим элементом на основе транзисторов IJВТ
  • возможностью поимпульсной и пакетной модуляции лазерного излучения
  • многолетним опытом применения излучения ЛПМ в технологии прецизионной обработки материалов

Перспективные области применения:

  • Электронная промышленность: изготовление сеток, электродов и других деталей ЭВП, теплоотводов и элементов из искусственного алмаза, разделение подложек.
  • Приборостроение: изготовление диафрагм, матриц и элементов конструкций, маркировка инструмента.
  • Автомобильная промышленность: производство форсунок двигателей, термонагру-женных датчиков.
  • Химическая промышленность: производство фильер, тоновая маркировка изделий.
  • Медицинская промышленность: расширители артерий, фильтры, зонды.
  • Ювелирная промышленность: раскрой и обработка драгоценных материалов, изготовление сувениров и нанесение изображений в прозрачных средах и т.д.
Технические характеристики:
Длины волн излучения, нм 510,6 и 578,2
Диаметр пучка излучения, мм 14
Средняя мощность излучения, Вт, 10…15
Частота повторения импульсов, кГц 13…14
Длительность импульса излучения (по уровню 0,5), н 10±1
Нестабильность средней мощности излучения в течении 8 часов, % 5
Импульсная энергия, мДж 0,1…1
Расходимость пучка излучения, мрад 0,1…0,3
Фокусное расстояние объектива, мм 50,70,100,150,200
Диаметр рабочего пятна излучения, мкм 10…40
Перемещение координатного стола в плоскости XY, мм 150х150
Перемещение координатного стола по вертикальной оси Z, мм 60
Максимальная скорость перемещения координатного стола, мм/с 20
Погрешность позиционирования по каждой оси при (20±1)?С, мкм ± 2
Увеличение системы наблюдения, крат 300
Время готовности, мин, 60
Время непрерывной работы, ч неограниченно
Потребляемая мощность от трехфазной сети, кВт, 5
Система охлаждения «вода-вода» или
«вода-воздух»
Габаритные размеры и занимаемая площадь, мм и м2 3000х1700х1350; 7
Масса, кг, 1150
Гарантированная наработка без замены активных элементов, ч 1500
Среднее время восстановления установки при замене активного элемента, ч 3
 

Результаты прецизионной обработки:

Фрагмент сферической сетки из молибдена (МЧ) толщиной  0,07 мм
Фрагмент сферической сетки из молибдена (МЧ) толщиной 0,07 мм
Пазы в вольфраме (W) толщиной 0,2 мм
Пазы в вольфраме (W) толщиной 0,2 мм
Рез поликристаллического алмаза толщиной  0,35 мм
Рез поликристаллического алмаза толщиной 0,35 мм
Отверстия на меди (МВ) толщиной  0,3 мм
Отверстия на меди (МВ) толщиной 0,3 мм
Отверстия в псевдосплаве (МД-80) толщиной 0,6 мм
Отверстия в псевдосплаве (МД-80) толщиной 0,6 мм
Рез кремния (Si) толщиной  1 мм
Рез кремния (Si) толщиной 1 мм

НАГРАДЫ

1. Золотая медаль на IV Московском Международном Салоне инноваций и инвестиций (февр.2004 г.)
2. Золотая медаль на 53-м Всемирном Салоне инноваций, научных исследований и новых технологий «Brussels-Eureka 2004» (ноябрь 2004 г.)
3. Золотая медаль на VII Международном Форуме «Высокие технологии XXI века» (апр. 2006 г.)

Золотая медаль 
Золотая медаль