RU167356U1 - Device for laser processing of materials - Google Patents

Device for laser processing of materials Download PDF

Info

Publication number
RU167356U1
RU167356U1 RU2015152529U RU2015152529U RU167356U1 RU 167356 U1 RU167356 U1 RU 167356U1 RU 2015152529 U RU2015152529 U RU 2015152529U RU 2015152529 U RU2015152529 U RU 2015152529U RU 167356 U1 RU167356 U1 RU 167356U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
radiation
additional
laser radiation
processing
Prior art date
Application number
RU2015152529U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Александровна Волосова
Андрей Владимирович Гусаров
Андрей Руффович Маслов
Анна Андреевна Окунькова
Дмитрий Валерьевич Котобан
Павел Анатольевич Подрабинник
Иван Владимирович Жирнов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2015152529U priority Critical patent/RU167356U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU167356U1 publication Critical patent/RU167356U1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, предназначена для лазерной обработки материалов и может быть использована для порошкового спекания, сварки, пайки, резки металлов и сплавов, композиций и ряда пластиков. Устройство для лазерной обработки материалов включает в себя средство базирования 19, предназначенное для размещения обрабатываемого объекта 11 в зоне действия лазерных лучей 9 и 10, установленные с образованием рабочего лучевого тракта 6 основной источник лазерного излучения 1 с коллиматором 2 и дополнительный лазер 3 с коллиматором 4, а также поворотное зеркало с отверстием 5, которое беспрепятственно пропускает и направляет вдоль рабочего лучевого тракта лазер 1 и лазер 3 соответственно в систему позиционирования лазерного луча, при этом дополнительное лазерное излучение 9, прошедшее через зеркало 5, воспринимается средством поглощения лазерного излучения 22. Лазерные источники 1 и 3 образуют в рабочей плоскости зону воздействия лазерного излучения, состоящую из непересекающихся областей воздействия основного лазерного излучения 21 и дополнительного излучения 22. Технический результат заключается в повышении качества получаемых изделий за счет обработки материала лазерными источниками излучения с концентричными непересекающимися областями воздействия, что позволит получить лазерные пятна разной площади и плотности мощности. 2 ил.The utility model relates to the field of engineering, is intended for laser processing of materials and can be used for powder sintering, welding, soldering, cutting of metals and alloys, compositions and a number of plastics. The device for laser processing of materials includes a basing device 19, designed to accommodate the processed object 11 in the area of the laser beams 9 and 10, installed with the formation of the working beam path 6, the main source of laser radiation 1 with a collimator 2 and an additional laser 3 with a collimator 4, as well as a rotary mirror with a hole 5, which freely passes and directs along the working beam path the laser 1 and laser 3, respectively, into the positioning system of the laser beam, while additional laser radiation 9, passed through the mirror 5, is perceived by the laser radiation absorption means 22. Laser sources 1 and 3 form in the working plane a zone of laser radiation exposure, consisting of disjoint areas of the main laser radiation 21 and additional radiation 22. The technical result consists in increasing the quality of the products obtained due to the processing of the material by laser radiation sources with concentric disjoint areas of influence, which will allow the floor learn laser spots of different area and power density. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, предназначена для лазерной обработки материалов и может быть использована для порошкового спекания, сварки, пайки, резки металлов и сплавов, композиций и ряда пластиков.The utility model relates to the field of engineering, is intended for laser processing of materials and can be used for powder sintering, welding, soldering, cutting of metals and alloys, compositions and a number of plastics.

Из уровня техники известно устройство послойного получения трехмерного объекта из порошкообразного материала, содержащее технологическую платформу для послойного размещения порошкообразного материала, модуль для нанесения и уплотнения слоев порошкового материала на платформу или на ранее упрочненный слой, содержащего нож, с возможностью его возвратно-поступательного перемещения вдоль платформы, лазерный узел, установленный с возможностью селективной обработки порошкового материала каждого слоя на платформе до формирования готового объекта (Патент РФ на изобретение №2370367, В29С 67/00, 2006 г.).The prior art device for layer-by-layer production of a three-dimensional object from a powdery material containing a technological platform for layer-by-layer placement of powdery material, a module for applying and sealing layers of powder material on the platform or on a previously hardened layer containing a knife, with the possibility of its reciprocating movement along the platform laser unit installed with the possibility of selective processing of powder material of each layer on the platform until ready of the second object (RF Patent for invention №2370367, В29С 67/00, 2006).

Недостатком известного технического решения является низкое качество микроструктуры и геометрические погрешности получаемых изделий, обусловленные неоптимальным энергетическим воздействием лазерного источника на исходный порошковый материал.A disadvantage of the known technical solution is the low quality of the microstructure and the geometric errors of the resulting products, due to the suboptimal energy impact of the laser source on the source powder material.

Наиболее близким к завяленному - прототипом - является лазерное устройство маломодового излучения для термической обработки материалов, где применяется одновременная лазерная обработка основным и дополнительным лазерами, работающими в разномодовом режиме, а направление лучей в зону обработки осуществляется поворотным зеркалом с отверстием, диаметр которого равен диаметру пятна основного лазера, работающего в режиме ТЕМ00 моды (RU 4092 U1, опубл. 16.05.1997).The closest to the cured - prototype - is a low-mode laser device for heat treatment of materials, where simultaneous laser treatment is used by the main and additional lasers operating in different modes, and the rays are directed into the processing zone by a rotating mirror with a hole whose diameter is equal to the diameter of the main spot a laser operating in the TEM00 mode (RU 4092 U1, publ. 05.16.1997).

К недостаткам прототипа следует отнести применение сложных технических средств, необходимых для модуляции ТЕМ01 моды дополнительного лазера.The disadvantages of the prototype include the use of complex technical means necessary to modulate the TEM01 mode of an additional laser.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства лазерной обработки материалов с основным и дополнительным лазерами, работающими в одномодовом режиме ТЕМ00 моды.The task to which the claimed utility model is directed is to create a device for laser processing of materials with primary and secondary lasers operating in the single-mode TEM00 mode.

Технический результат - упрощение конструкции.The technical result is a simplification of the design.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что устройство для лазерной обработки материалов, включающее основной лазер, выполненный с возможностью направления луча в зону обработки, дополнительный лазер, поворотное зеркало с отверстием, установленное с возможностью беспрепятственного прохождения луча основного лазера через упомянутое отверстие и перекрытия периферии луча дополнительного лазера с его отражением в зону обработки концентрично лучу основного лазера, отличающееся тем, что оно содержит поглотитель лазерного излучения, установленный оппозитно дополнительному лазеру относительно зеркала.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that the device for laser processing of materials, including the main laser, made with the possibility of directing the beam into the processing zone, an additional laser, a swivel mirror with a hole installed with the possibility of unhindered passage of the beam of the main laser through the aforementioned hole and overlapping the periphery of the beam of the additional laser with its reflection in the processing zone concentrically to the beam of the main laser, characterized in that it contains A laser absorber mounted opposite the secondary laser relative to the mirror is on.

Полезная модель поясняется изображениями, где:The utility model is illustrated by images, where:

- на Фиг. 1 представлена схема заявленного устройства для лазерной обработки материалов;- in FIG. 1 is a diagram of the claimed device for laser processing of materials;

- на Фиг. 2 схематично представлено пятно нагрева.- in FIG. 2 schematically shows a heating spot.

Позиции согласно представленным изображениям означают следующее:Positions according to the presented images mean the following:

1 - основной источник лазерного излучения;1 - the main source of laser radiation;

2 - коллиматор;2 - collimator;

3 - дополнительный источник лазерного излучения;3 - an additional source of laser radiation;

4 - коллиматор дополнительного источника лазерного излучения;4 - collimator of an additional source of laser radiation;

5 - поворотное зеркало с отверстием;5 - rotary mirror with a hole;

6 - рабочий лучевой тракт;6 - working radiation path;

7 - система позиционирования лазерного луча;7 - a system for positioning a laser beam;

8 - фокусирующая линза;8 - focusing lens;

9 - лазерное излучение дополнительного лазера;9 - laser radiation of an additional laser;

10 - лазерное излучение основного лазера;10 - laser radiation of the main laser;

11 - обрабатываемый объект;11 - the processed object;

12 - разравнивающий ролик;12 - leveling roller;

13 - базовая поверхность;13 - base surface;

14 - исходный порошковый материал;14 - source powder material;

15 - дозатор исходного порошкового материала;15 - dispenser of the original powder material;

16 - технологическая платформа;16 - technological platform;

17 - станина;17 - bed;

18 - средство контроля перемещения;18 - means of controlling movement;

19 - средство базирования;19 - a means of basing;

20 - зона воздействия основного лазерного излучения;20 - zone of exposure to the main laser radiation;

21 - зона воздействия дополнительного лазерного излучения;21 - zone of influence of additional laser radiation;

22 - оптический поглотитель лазерного излучения;22 - an optical absorber of laser radiation;

Полезная модель основана на выполнении одного из промежуточных зеркал с апертурой (отверстием), концентричным с рабочим трактом установки для возможности получения лазерного пятна с непересекающимися концентричными областями лазерного воздействия.The utility model is based on the implementation of one of the intermediate mirrors with an aperture (hole) concentric with the working path of the setup for the possibility of obtaining a laser spot with disjoint concentric areas of laser exposure.

Как правило, лазерные источники генерируют луч с Гауссовым распределением плотности мощности. Такое распределение характеризуется большой интенсивностью излучения в центре пятна и ее уменьшением к периферии. При одновременном использовании двух лазерных источников происходит их наложение в зоне обработки. Температура сильно влияет на микроструктуру материала, которая, в свою очередь, во многом определяет физико-механические свойства. Так как селективное лазерное плавление характеризуется полным расплавлением порошка и быстрой кристаллизацией, то во время процесса происходят фазовые превращения, на протекание которых влияет количество сообщенного тепла. Недостаточный нагрев может привести лишь к частичному расплавлению гранул порошка, что приведет гетерогенности единичных валиков (а вместе с ними и изделия, так как оно является суперпозицией единичных треков), возникновению в них пор, а также большому количеству ликваций.As a rule, laser sources generate a beam with a Gaussian power density distribution. Such a distribution is characterized by a high radiation intensity in the center of the spot and its decrease towards the periphery. With the simultaneous use of two laser sources, they are superimposed in the processing zone. Temperature strongly affects the microstructure of the material, which, in turn, largely determines the physical and mechanical properties. Since selective laser melting is characterized by complete melting of the powder and rapid crystallization, phase transformations occur during the process, the course of which is affected by the amount of reported heat. Insufficient heating can only lead to a partial melting of the powder granules, which will lead to heterogeneity of individual rollers (and with them the product, since it is a superposition of single tracks), the appearance of pores in them, as well as a large number of segregations.

Избыточный энерговклад может привести к испарению материала, что негативно скажется на геометрии трека и, как следствие, точности размеров изделия. Кроме этого при работе с двумя и более видами материала (смесь порошков, подложка) всегда есть опасность перегреть более легкоплавкий металл, что может также привести к его испарению, кипению и в некоторых случаях нежелательному перемешиванию. Все это ведет к значительному порообразованию, трещинообразованию, выделению нежелательных фаз, гетерогенности микроструктуры, неравномерной усадке. Перемешивание слоев - нежелательный эффект, который образуется при высокой концентрации мощности излучения в одной точке. При этом первый слой изделия неизбежно перемешивается с подложкой, в результате чего получается сплав этих материалов со своими физико-химическими свойствами. Все последующие слои, без внесения поправок в рабочие параметры процесса, будут переплавляться с предыдущими, что приведет к многочисленному переплавлению треков. Из-за действия силы тяжести и остаточных напряжений эти валики при постоянном переплавлении и кристаллизации будут нарушать заданную геометрию изделия. Кроме этого многие материалы с увеличением температуры утрачивают жаростойкость и начинают окисляться.Excessive energy input can lead to evaporation of the material, which will negatively affect the geometry of the track and, as a result, the accuracy of the dimensions of the product. In addition, when working with two or more types of material (a mixture of powders, a substrate), there is always a danger of overheating a more fusible metal, which can also lead to its evaporation, boiling and, in some cases, undesirable mixing. All this leads to significant pore formation, cracking, the allocation of unwanted phases, heterogeneity of the microstructure, uneven shrinkage. Mixing layers is an undesirable effect that occurs when a high concentration of radiation power at one point. In this case, the first layer of the product inevitably mixes with the substrate, resulting in an alloy of these materials with their physicochemical properties. All subsequent layers, without amending the operating parameters of the process, will be remelted with the previous ones, which will lead to numerous melting of the tracks. Due to the action of gravity and residual stresses, these rollers with constant remelting and crystallization will violate the given geometry of the product. In addition, many materials with increasing temperature lose their heat resistance and begin to oxidize.

Кроме этого каждый единичный валик всегда характеризуется зоной, свободной от порошка. Гранулы порошка имеют неправильную форму и при нанесении очередного слоя между ними остаются полости. При воздействии лазера тепло распространяется от эпицентра к периферии и там, где достаточно энергии, частицы расплавляются, а более плотный расплав, соответственно, занимает меньший объем. Расплавленные частицы, находящиеся сравнительно далеко от валика, имеют свойство консолидироваться, тем самым также освобождая место. Этот эффект влияет на минимальное расстояние между треками при формировании изделия. Для оптимизации процесса необходимо, чтобы ширина зоны, свободной от порошка, стремилась к значению ширины валика.In addition, each single roller is always characterized by a powder free zone. The granules of the powder have an irregular shape and when applying the next layer, cavities remain between them. When exposed to a laser, heat propagates from the epicenter to the periphery and, where there is enough energy, the particles melt, and a denser melt, respectively, takes up a smaller volume. The molten particles, which are relatively far from the roller, tend to consolidate, thereby also freeing up space. This effect affects the minimum distance between tracks during product formation. To optimize the process, it is necessary that the width of the powder-free zone tends to the width of the roller.

Использование лазерного пятна с непересекающимися концентричными областями лазерного воздействия позволит осуществлять предварительный нагрев материала до его обработки основным лазером. Такой подход позволит уменьшить необходимую мощность основного лазера, что приведет к уменьшению пикового показателя сообщаемой энергии при обычном (Гауссовом) распределении плотности мощности, которое является причиной т.н. «кинжальных» проплавлений, перегревов и испарений.The use of a laser spot with disjoint concentric areas of laser exposure will allow pre-heating of the material before it is processed by the main laser. This approach will reduce the required power of the main laser, which will lead to a decrease in the peak indicator of the reported energy with the usual (Gaussian) power density distribution, which is the cause of the so-called "Dagger" penetration, overheating and evaporation.

В частном случае выполнения полезной модели основной лазер выполнен волоконным, а дополнительный - твердотельным с активной средой Nd : YAG.In the particular case of the utility model, the main laser is made of fiber, and the additional one is solid-state with an Nd: YAG active medium.

Ввиду того, что траектории направления основного и дополнительного лазерных излучений совпадают, но при этом не пересекаются, то возникает необходимость в применении поворотного зеркала с отверстием, концентричным рабочему тракту лазера. Отверстие предназначено для беспрепятственного пропускания основного лазерного излучения. Наиболее распространенным распределением плотности мощности лазерных источников является Гауссово распределение. Диаметр пятна и, как следствие, отверстия в этом случае измеряется по порогу абляции и вычисляется по формуле (Siegman А.Е. «How to (maybe) measure laser beam quality», 1997 г.):Due to the fact that the directional paths of the main and additional laser radiation coincide, but do not intersect, it becomes necessary to use a swivel mirror with an aperture concentric with the laser working path. The hole is designed for unhindered transmission of the main laser radiation. The most common power density distribution of laser sources is the Gaussian distribution. The diameter of the spot and, as a consequence, the hole in this case is measured by the ablation threshold and calculated by the formula (Siegman A.E. “How to (maybe) measure laser beam quality”, 1997):

Figure 00000001
Figure 00000001

где: D0 - диаметр отверстия, D - диаметр лазерного луча, I0 - максимальное значение интенсивности.where: D 0 is the diameter of the hole, D is the diameter of the laser beam, I 0 is the maximum intensity value.

Такое зеркало при падении на него от дополнительного источника луча лазера большего диаметра позволит направлять в зону обработки только периферию пятна, пропуская через отверстие энергию основного лазера.Such a mirror, when it falls on it from an additional source of a larger laser beam, will allow directing only the periphery of the spot into the treatment zone, passing the energy of the main laser through the hole.

Часть луча дополнительного лазера при падении на зеркало с отверстием отражается от него, попадая в сканирующее устройство, а другая часть беспрепятственно проходит через отверстие, становясь нежелательным излучением. Это излучение нейтрализуется средством поглощения лазерного излучения.Part of the beam of the additional laser when it is incident on the mirror with the hole is reflected from it, falling into the scanning device, and the other part passes through the hole unhindered, becoming undesirable radiation. This radiation is neutralized by a means of absorbing laser radiation.

Оптический поглотитель - прибор, который используется для нейтрализации лазерного излучения.An optical absorber is a device that is used to neutralize laser radiation.

В частном случае при работе с маломощными лазерами конструкция поглотителя может представлять собой лишь предмет преимущественно черного цвета с низким, близким к нулю, коэффициентом отражения. При такой конструкции энергия лазера переходит в тепловую практически полностью, которая рассеивается пассивным охлаждающим элементом.In the particular case when working with low-power lasers, the design of the absorber can only be an object of predominantly black color with a low, close to zero, reflection coefficient. With this design, the laser energy goes into heat almost completely, which is dissipated by a passive cooling element.

Однако при работе со средними и мощными лазерами возникает риск возникновения перегрева поглощающего материала, а также отражения лазерного луча, что может привести к негативным последствиям. Обычный плоский поглотитель в большинстве случаев всегда будет отражать некоторую часть лазерного луча. Для предотвращения такого эффекта применяют оптические поглотители, выполненные в виде камер с глубокими полостями, покрытых специальным материалом. Наиболее распространенным типом оптических поглотителей является конусообразный поглотитель, изготовленный из черного анодированного алюминия. Камера поглотителя исполнена рельефной для более интенсивного рассеивания. Такая поверхность кроме рассеивающей функции участвует в отводе тепла к внешним границам прибора.However, when working with medium and high-power lasers, there is a risk of overheating of the absorbing material, as well as reflection of the laser beam, which can lead to negative consequences. An ordinary flat absorber in most cases will always reflect some part of the laser beam. To prevent this effect, optical absorbers are used, made in the form of chambers with deep cavities coated with a special material. The most common type of optical absorber is a cone-shaped absorber made of black anodized aluminum. The absorber chamber is embossed for more intense dispersion. Such a surface, in addition to the scattering function, is involved in heat removal to the external boundaries of the device.

В частном случае при работе на высоких и сверхвысоких мощностях используемых лазеров используются поглотители, в которых дополнительно установлено водяное охлаждение. В качестве охлаждающей жидкости используется вода с некоторым количеством солей, которые подкрашивают воду (медь, сульфаты). Это необходимо для более интенсивного поглощения тепла водой. Вода находится в замкнутой системе обращения, где имеется окно, через которое проходит лазер, а также теплообменник, охлаждающий нагретую воду и подающий ее обратно в систему.In the particular case, when operating at high and ultrahigh powers of the used lasers, absorbers are used, in which water cooling is additionally installed. As a coolant, water is used with a certain amount of salts that tint water (copper, sulfates). This is necessary for more intensive absorption of heat by water. Water is in a closed circulation system, where there is a window through which the laser passes, as well as a heat exchanger that cools the heated water and feeds it back into the system.

Устройство для лазерной обработки материалов (на примере устройства лазерного плавления/спекания порошкового материала) работает следующим образом.A device for laser processing of materials (for example, a device for laser melting / sintering of powder material) works as follows.

В системе автоматического проектирования (САПР) создают трехмерную компьютерную 3D-модель изделия и разбивают ее на поперечные сечения, которые служат основой для послойного изготовления изделия. Технологическую платформу 16 смещают вниз относительно базовой поверхности 13 станины 17 на расстояние, соответствующее толщине текущего слоя изделия 11. При этом точность перемещения технологической платформы обеспечивается средством контроля положения 18. Далее дозатор 15 исходного порошка 14 в виде основания с порошкообразным материалом перемещают вверх на определенную величину, осуществляя при этом подачу порошкообразного материала с запасом для дальнейшего его перераспределения. После этого разравнивающим валиком 12 совершают горизонтальное поступательное движение относительно технологической платформы, захватывая и подавая при этом порошкообразный материал на технологическую платформу. При этом посредством разравнивающего валика 12 осуществляют уплотнение порошкообразного материала для увеличения однородности и уменьшения пористости слоя. Далее разравнивающий валик возвращают в свое первоначальное положение. Для сплавления контура текущего слоя порошка основной источник лазерного излучения 1 генерирует лазерный луч 10, проходящий через коллиматор 2. Лазерный луч 10 проходит через отверстие в поворотном зеркале 5 и попадает в средство позиционирования луча 7. При этом дополнительный источник генерирует лазерный луч 9, который падает на поворотное зеркало с отверстием. Часть излучения проходит через отверстие и нейтрализуется средством оптического поглощения 22. Та часть пятна лазерного луча 9, которая не попадает в отверстие, отражается от зеркала и попадает в средство позиционирования луча 7. Это устройство отклоняет лазерный луч, проходящий через фокусирующую f-Theta линзу 8, позволяя спекать необходимый контур лазерным пятном. При этом оба лазера могут работать в режиме ТЕМ00 моды и в применении сложных технических средств, необходимых для модуляции ТЕМ01 моды дополнительного лазера, нет необходимости.In the automatic design system (CAD) create a three-dimensional computer 3D-model of the product and break it into cross-sections, which serve as the basis for the layered manufacturing of the product. The technological platform 16 is displaced downward relative to the base surface 13 of the bed 17 by a distance corresponding to the thickness of the current layer of the product 11. At the same time, the accuracy of the technological platform is provided by means of position control 18. Next, the dispenser 15 of the initial powder 14 in the form of a base with powder material is moved up by a certain amount while supplying a powdery material with a margin for its further redistribution. After that, the leveling roller 12 makes a horizontal translational motion relative to the technological platform, capturing and feeding the powder material to the technological platform. In this case, by means of the leveling roller 12, the powder material is densified to increase uniformity and decrease the porosity of the layer. Next, the leveling roller is returned to its original position. To fuse the contour of the current powder layer, the main laser source 1 generates a laser beam 10 passing through the collimator 2. The laser beam 10 passes through the hole in the swivel mirror 5 and enters the beam positioning device 7. In this case, an additional source generates a laser beam 9, which falls on a swivel mirror with a hole. Part of the radiation passes through the hole and is neutralized by optical absorption means 22. That part of the spot of the laser beam 9 that does not enter the hole is reflected from the mirror and enters the beam positioning device 7. This device deflects the laser beam passing through the f-Theta focusing lens 8 , allowing sintering of the necessary contour with a laser spot. In this case, both lasers can operate in the TEM00 mode and there is no need to use the sophisticated technical means necessary to modulate the TEM01 mode of an additional laser.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - создание устройства лазерной обработки материалов с основным и дополнительным лазерами, работающими в одномодовом режиме ТЕМ00 моды - решена, а заявленный технический результат - упрощение конструкции - достигнут.The above allows us to conclude that the task - the creation of a device for laser processing of materials with primary and secondary lasers operating in the single-mode TEM00 mode - is solved, and the claimed technical result - simplification of the design - is achieved.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are essential and interconnected with the formation of a stable population, unknown at the prior date from the prior art of the necessary features, sufficient to obtain the desired technical result.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для лазерной обработки материалов и может быть использован для порошкового спекания, сварки, пайки, резки металлов и сплавов, композиций и ряда пластиков, и может найти применение в различных отраслях машиностроения;- the object embodying the claimed technical solution, when it is implemented, is intended for laser processing of materials and can be used for powder sintering, welding, soldering, cutting of metals and alloys, compositions and a number of plastics, and can be used in various engineering industries;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent clause of the utility model formula, the possibility of its implementation using the means and methods described above in the application is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует условий патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the conditions of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims (1)

Устройство для лазерной обработки материалов, включающее основной лазер, выполненный с возможностью направления луча в зону обработки, дополнительный лазер, поворотное зеркало с отверстием, установленное с возможностью беспрепятственного прохождения луча основного лазера через упомянутое отверстие и перекрытия периферии луча дополнительного лазера с его отражением в зону обработки концентрично лучу основного лазера, отличающееся тем, что оно содержит поглотитель лазерного излучения, установленный оппозитно дополнительному лазеру относительно зеркала.A device for laser processing of materials, comprising a main laser configured to direct the beam into the treatment zone, an additional laser, a swivel mirror with an opening mounted with the possibility of unhindered passage of the main laser beam through the hole and overlapping the periphery of the additional laser beam with its reflection in the processing zone concentric with the main laser beam, characterized in that it contains a laser absorber mounted opposite to the secondary laser relative to the mirror.
RU2015152529U 2015-12-08 2015-12-08 Device for laser processing of materials RU167356U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152529U RU167356U1 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Device for laser processing of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152529U RU167356U1 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Device for laser processing of materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU167356U1 true RU167356U1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58451921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152529U RU167356U1 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Device for laser processing of materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU167356U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183887U1 (en) * 2017-11-14 2018-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for laser processing of materials
RU187729U1 (en) * 2018-06-20 2019-03-15 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Laser processing unit
RU189345U1 (en) * 2018-11-08 2019-05-22 Игорь Александрович Зябрев DEVICE FOR REINFORCEMENT OF METAL COATING UNDER LATERATED LASER SYNTHESIS

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU4092U1 (en) * 1995-12-14 1997-05-16 Ковровский технологический институт LASER DEVICE FOR LOW-MODE RADIATION FOR THERMAL PROCESSING OF MATERIALS
RU2212067C1 (en) * 2001-12-13 2003-09-10 Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" Method and device for removing radioactive film from surfaces of contaminated parts
RU2383416C1 (en) * 2008-12-16 2010-03-10 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт Электронного специального технологического оборудования Device for laser processing of materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU4092U1 (en) * 1995-12-14 1997-05-16 Ковровский технологический институт LASER DEVICE FOR LOW-MODE RADIATION FOR THERMAL PROCESSING OF MATERIALS
RU2212067C1 (en) * 2001-12-13 2003-09-10 Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" Method and device for removing radioactive film from surfaces of contaminated parts
RU2383416C1 (en) * 2008-12-16 2010-03-10 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт Электронного специального технологического оборудования Device for laser processing of materials

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183887U1 (en) * 2017-11-14 2018-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for laser processing of materials
RU187729U1 (en) * 2018-06-20 2019-03-15 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Laser processing unit
RU189345U1 (en) * 2018-11-08 2019-05-22 Игорь Александрович Зябрев DEVICE FOR REINFORCEMENT OF METAL COATING UNDER LATERATED LASER SYNTHESIS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6771076B2 (en) Equipment for the generative manufacturing of three-dimensional members
Zavala-Arredondo et al. Laser diode area melting for high speed additive manufacturing of metallic components
US10464262B2 (en) Systems and methods for monitoring a melt pool using a dedicated scanning device
Zhao et al. Real-time monitoring of laser powder bed fusion process using high-speed X-ray imaging and diffraction
Tumkur et al. Nondiffractive beam shaping for enhanced optothermal control in metal additive manufacturing
Thompson et al. An overview of Direct Laser Deposition for additive manufacturing; Part I: Transport phenomena, modeling and diagnostics
US9636775B2 (en) Composite beam generator and powder melting or sintering method using the same
CN106457467B (en) For by the equipment on femtosecond or picosecond laser beam mask projection to substrate surface
CN110352104B (en) System and method for manufacturing a component based on local thermal conductivity of a build material
RU167356U1 (en) Device for laser processing of materials
US20160250715A1 (en) Method for producing a component, and an optical irradiation device
JP2022184906A (en) Arithmetic device, detecting system, molding apparatus, arithmetic method, detecting method, molding method, arithmetic program, detecting program and molding program
US20040061260A1 (en) Device and method for the manufacturing of three-dimensional objects layer-by-layer
JP2022188040A (en) Operation device, detection system, molding device, operation method, detection method, molding method, operation program, detection program and molding program
US20200079010A1 (en) Additive manufacturing method using an energy source and varying build material spacings and apparatus
IL263807A (en) A method of laser processing of a metallic material with control of the transverse power distribution of the laser beam in a working plane, and a machine and computer program for the implementation of said method
US10871765B2 (en) Device for controlling additive manufacturing machinery
US11079580B2 (en) Exposure optics and device for producing a three-dimensional object
ES2785600T3 (en) Process and device for the melting / sintering of powder particles for the layered production of three-dimensional objects
CN112041766A (en) Method and device for generating control data for an arrangement for additive manufacturing
JP2023026557A (en) Metallic component, electrical component, and electronic apparatus
US20180141276A1 (en) Method for additive manufacturing of a three-dimensional object
RU183887U1 (en) Device for laser processing of materials
Zavala-Arredondo et al. Diode area melting single-layer parametric analysis of 316L stainless steel powder
JP2003321704A (en) Lamination shaping method and lamination shaping apparatus used in the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201209