RU2463246C1 - Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment - Google Patents
Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463246C1 RU2463246C1 RU2011114101/02A RU2011114101A RU2463246C1 RU 2463246 C1 RU2463246 C1 RU 2463246C1 RU 2011114101/02 A RU2011114101/02 A RU 2011114101/02A RU 2011114101 A RU2011114101 A RU 2011114101A RU 2463246 C1 RU2463246 C1 RU 2463246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- installation
- pos
- processing
- workpiece
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Данное изобретение относится к оборудованию для лазерной обработки, более конкретно - к способу и устройствам для наноструктурирования поверхности изделий со сложной пространственной формой (например, лопатки, ГТД, штампы и ряд других), и может быть использовано в технологических процессах формирования структурированных слоев со специальными физико-химическими свойствами.This invention relates to equipment for laser processing, and more specifically, to a method and devices for nanostructuring the surface of products with complex spatial shapes (for example, blades, gas turbine engines, dies and a number of others), and can be used in technological processes of forming structured layers with special physical chemical properties.
Применение данного изобретения позволит улучшить механические свойства обрабатываемой поверхности и повысить стойкость изделия по отношению к разным видам износа, жаропрочности и жаростойкости, а также дает возможность автоматизировать данный технологический процесс обработки.The application of this invention will improve the mechanical properties of the processed surface and increase the resistance of the product to various types of wear, heat resistance and heat resistance, and also makes it possible to automate this processing process.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время в авиакосмической, машиностроительной, да и в других отраслях промышленности все больше изделий связаны с формированием поверхностных нанослоев со специальными физико-химическими свойствами - оптическими, электрическими, магнитными, коррозионно-стойкими, а также с улучшенными механическими и триботехническими свойствами.Currently, in the aerospace, engineering, and other industries, more and more products are associated with the formation of surface nanolayers with special physicochemical properties - optical, electrical, magnetic, corrosion-resistant, as well as with improved mechanical and tribotechnical properties.
Во многих случаях экономически целесообразно не изготавливать всю деталь из нанопорошков для достижения специальных свойств, а наноструктурировать поверхностный слой на основе того конструкционного материала, из которого изготовлена деталь [Суздалев И.Л. Нанотехнология: физикохимия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. - Н.: Комкнига, 2006. - 592 с.].In many cases, it is economically feasible not to manufacture the entire part from nanopowders to achieve special properties, but to nanostructure the surface layer on the basis of the structural material from which the part is made [I. Suzdalev. Nanotechnology: the physical chemistry of nanoclusters, nanostructures and nanomaterials. - N .: Komkniga, 2006. - 592 p.].
Применение лазерного излучения для структурирования поверхности металлических материалов является известным способом улучшения механических и триботехнических свойств поверхности.The use of laser radiation to structure the surface of metallic materials is a known way to improve the mechanical and tribological properties of a surface.
Так для получения покрытий с мелкодисперсной структурой используется метод лазерного поверхностного легирования [Григорьяну А.Г., Шиганов И.Н., Миспоров А.И. Технологические процессы лазерной обработки. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. - 663 с.]So, to obtain coatings with a finely dispersed structure, the laser surface alloying method is used [Grigoryanu A.G., Shiganov I.N., Misporov A.I. Technological processes of laser processing. - M.: MSTU. N.E. Bauman, 2006. - 663 p.]
Этот процесс осуществляется путем введения в заданные участки поверхности различных компонентов, которые, смешиваясь с материалом основы, при расплавлении лазерным лучом образуют структуры требуемого состава. В процессе кратковременного лазерного оплавления поверхности обрабатываемого металла и сплавов вследствие больших градиентов температуры возникают интенсивные гидродинамические потоки. При этом процессы массопереноса по всей зоне оплавления ускоряются. Образование легированных зон сопровождается по крайней мере тремя процессами, приводящими к перемешиванию легирующих добавок с расплавом матрицы: массопереносом на расстояния в несколько сот микрометров в результате конвективного перемешивания, массопереносом на расстояния в несколько микрометров вследствие диффузии в жидкой и твердой фазах и массопереносом в результате действия термокапиллярных сил.This process is carried out by introducing various components into specified areas of the surface, which, when mixed with the base material, when molten by a laser beam form structures of the required composition. In the process of short-term laser fusion of the surface of the metal and alloys being processed, intense hydrodynamic flows arise due to large temperature gradients. In this case, mass transfer processes throughout the reflow zone are accelerated. The formation of doped zones is accompanied by at least three processes leading to mixing of the dopants with the matrix melt: mass transfer over distances of several hundred micrometers due to convective mixing, mass transfer over distances of several micrometers due to diffusion in the liquid and solid phases and mass transfer as a result of thermocapillary forces.
Подачу присадочных компонентов в данной технологии чаще всего осуществляют из твердой фазы. Легирующие порошки наносятся предварительно в виде шликера или подаются непосредственно в зону оплавления. Иногда в качестве легирующих компонентов могут быть использованы жидкости и газы.The filing of filler components in this technology is most often carried out from the solid phase. Alloying powders are preliminarily applied in the form of a slip or fed directly to the reflow zone. Sometimes, liquids and gases can be used as alloying components.
В настоящее время достаточно хорошо известна и изучена ионная имплантация (легирование) ионными пучками поверхности обрабатываемого материала, в результате внедрения которых происходит изменение элементного химического состава и структурно-фазового состояния приповерхностных слоев (Быковский Ю.А. и др. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. - М.: Энергоатомиздат, 1991-240 с.).At present, ion implantation (alloying) of the surface of the processed material by ion beams is fairly well known and studied, as a result of the introduction of which there is a change in the elemental chemical composition and structural-phase state of the surface layers (Bykovsky Yu.A. et al. Ion and laser implantation of metallic materials . - M .: Energoatomizdat, 1991-240 p.).
Недостатком такого метода является, прежде всего, наличие глубокого вакуума и низкая производительность.The disadvantage of this method is, first of all, the presence of a deep vacuum and low productivity.
Однако данный метод, как и предыдущий, не позволяет получать нанодисперсные поверхностные структуры.However, this method, like the previous one, does not allow obtaining nanodispersed surface structures.
Это лимитируется рядом физических явлений:This is limited by a number of physical phenomena:
1. Ограничения в формирование однородного распределения. Диффузионный конвективный перенос атомов легирующего вещества из покрытия в глубь матрицы лимитируется временем существования расплава и обусловливает неоднородный по глубине профиль распределения концентрации внедряемых легирующих элементов.1. Limitations in the formation of a uniform distribution. The diffusive convective transfer of atoms of the alloying substance from the coating into the interior of the matrix is limited by the lifetime of the melt and determines the concentration distribution profile of the introduced alloying elements that is inhomogeneous in depth.
2. Тепловое сопротивление контакта покрытие - матрица.2. Thermal resistance of the contact coating - matrix.
При лазерном воздействии на покрытие в виде обмазки или напыленного слоя возникают трудности из-за повышения теплового сопротивления на границе покрытие - подложка, например, испарение химических элементов.When a laser coating is applied in the form of a coating or a sprayed layer, difficulties arise due to an increase in thermal resistance at the coating-substrate interface, for example, the evaporation of chemical elements.
3. Термодинамические ограничения.3. Thermodynamic limitations.
Термодинамические «ограничения» проявляются при лазерном плавлении покрытия и подложки, состоящих из химических элементов, не смешиваемых в равновесных условиях в жидкой фазе.Thermodynamic "limitations" are manifested during laser melting of the coating and substrate, consisting of chemical elements that are not miscible under equilibrium conditions in the liquid phase.
В этих системах отсутствует возможность диффузии атомов легирующих элементов в жидкой фазе, т.е. невозможно перемешивание этих атомов в расплаве из-за ограничений термодинамического характера (несмешиваемость элементов в жидкой фазе на равновесной диаграмме состояния).In these systems, there is no possibility of diffusion of atoms of alloying elements in the liquid phase, i.e. mixing of these atoms in the melt is impossible due to thermodynamic limitations (immiscibility of elements in the liquid phase in the equilibrium state diagram).
Для формирования наноструктурных слоев необходимо выполнение следующих требований:For the formation of nanostructured layers, the following requirements must be met:
- сверхскоростной нагрев поверхностного слоя и малая глубина расплавленного слоя, что позволяет охлаждать в режиме теплопроводности поверхностный слой со скоростью V(°C/c), приводящей к образованию наноструктуры, т.е.- ultra-fast heating of the surface layer and the shallow depth of the molten layer, which allows cooling the surface layer at a speed V (° C / s) in the heat conduction mode, leading to the formation of a nanostructure, i.e.
Vкр<V<Vmax,Vcr <V <Vmax,
где Vкр - критическая скорость охлаждения, приводящая к образованию субмикроструктуры (>100 нм);where Vcr is the critical cooling rate, leading to the formation of a submicrostructure (> 100 nm);
Vmax - скорость охлаждения, приводящая к образованию аморфных структур (стеклованию), (Vmax=106…1010°C/с);Vmax is the cooling rate leading to the formation of amorphous structures (glass transition), (Vmax = 10 6 ... 10 10 ° C / s);
- наличие высокоскоростных источников легирования жидкой фазы поверхностного слоя и равномерности ее заполнения по всему расплавленному объему, создание высокой концентрации центров кристаллизации.- the presence of high-speed sources of alloying the liquid phase of the surface layer and the uniformity of its filling throughout the molten volume, creating a high concentration of crystallization centers.
Наиболее полно отвечает этим условиям метод лазерно-плазменной обработки поверхности материалов, которая позволяет:The most fully meets these conditions, the method of laser-plasma surface treatment of materials, which allows you to:
1. Получать температуру в центре приповерхностной лазерной плазмы оптического разряда, которая находится в нескольких сот микронах от обрабатываемой поверхности, достигающей 27000К, что обеспечивает высокоскоростной нагрев поверхностного слоя и его высокоскоростную обработку.1. To obtain the temperature in the center of the surface laser plasma of an optical discharge, which is several hundred microns from the treated surface, reaching 27000K, which provides high-speed heating of the surface layer and its high-speed processing.
2. Легко управлять химическим составом лазерной плазмы, что открывает большие потенциальные возможности варьировать в широких пределах химический состав поверхностного слоя.2. It is easy to control the chemical composition of the laser plasma, which opens up great potential for varying within a wide range the chemical composition of the surface layer.
3. Лазерная плазма будет выполнять наиважнейшую функцию, являясь высокоскоростным модификатором жидкой фазы расплава обрабатываемой поверхности.3. The laser plasma will perform the most important function, being a high-speed modifier of the liquid phase of the melt of the treated surface.
4. Управлять энергетической накачкой приповерхностной лазерной плазмы, что позволит атомизировать практически все химические элементы.4. To control the energy pumping of the surface laser plasma, which will allow atomization of almost all chemical elements.
5. Преодолеть термодинамические и теплофизические ограничения при наноструктурировании поверхностных слоев за счет создания высокой степени неравновесности формируемых сплавов в поверхностных слоях.5. Overcome the thermodynamic and thermophysical constraints during nanostructuring of the surface layers by creating a high degree of nonequilibrium of the formed alloys in the surface layers.
6. Изменяя положение фокусного расстояния оптической системы относительно обрабатываемой поверхности, достаточно легко управлять геометрическим положением энергетического центра плазмы по отношению к обрабатываемой поверхности и тем самым изменять глубину структурированного слоя.6. By changing the position of the focal length of the optical system relative to the surface being processed, it is easy enough to control the geometric position of the plasma energy center with respect to the surface being processed and thereby changing the depth of the structured layer.
Суть лазерно-плазменной технологии получения наноструктурированных слоев на поверхности деталей заключается в том, что на обрабатываемую поверхность детали, находящейся в камере, заполненной инертным газом, например, Ar и газом модификатора, например, N2, одновременно воздействуют пучком непрерывного лазерного излучения и приповерхностной плазмой оптического разряда в парах металла с модификатором, поджигаемой этим же лучом, и непрерывно поддерживаемой во время всего процесса обработки с возможностью перемещения ее энергетического центра по координатам X, Y, Z относительно обрабатываемой поверхности.The essence of laser-plasma technology for producing nanostructured layers on the surface of parts is that on the surface of the workpiece in a chamber filled with an inert gas, for example, Ar and a modifier gas, for example, N 2 , are simultaneously exposed to a beam of continuous laser radiation and a near-surface plasma optical discharge in metal vapor with a modifier ignited by the same beam and continuously supported during the entire processing process with the possibility of moving its energy center on the coordinates X, Y, Z relative to the work surface.
При этом мощность лазерного излучения и диаметр лазерного пятна выбирают так, чтобы плотность мощности была выше пороговой величины плотности мощности, необходимой для образования плазмы оптического разряда в парах металла, а перемещение сфокусированного пятна лазерного луча по обрабатываемой поверхности детали выполняют со скоростью движения, обеспечивающей стабильное горение приповерхностной плазмы оптического разряда.In this case, the laser radiation power and the diameter of the laser spot are selected so that the power density is higher than the threshold value of the power density necessary for the formation of an optical discharge plasma in metal vapor, and the focused spot of the laser beam is moved along the workpiece surface with a speed of movement that ensures stable combustion surface plasma optical discharge.
Более того, воздействие лазерным лучом на обрабатываемую поверхность осуществляют со скоростью, определяющей время воздействия на обрабатывающую поверхность для существования жидкой фазы расплава поверхностного слоя и диффузии атомов модификатора на глубины наноструктуры, т.е. ≤100 нм.Moreover, the laser beam acts on the surface to be treated at a rate that determines the time of exposure to the surface for the existence of the liquid phase of the melt of the surface layer and the diffusion of modifier atoms to the depths of the nanostructure, i.e. ≤100 nm.
Изменяя положение фокусного расстояния оптической системы относительно обрабатываемой поверхности, достаточно легко управлять геометрическим положением энергетического центра плазмы относительно обрабатываемой поверхности и тем самим изменять глубину расплавленного слоя, что позволяет обеспечивать скорость охлаждения в режиме теплопроводности меньше скорости охлаждения, приводящей к аморфизации поверхностного слоя, но больше скорости охлаждения, приводящей к образованию субмикроструктуры.By changing the position of the focal length of the optical system relative to the surface to be treated, it is quite easy to control the geometric position of the plasma energy center relative to the surface to be treated and thereby change the depth of the molten layer, which allows the cooling rate in the heat conduction mode to be lower than the cooling rate, leading to amorphization of the surface layer, but greater than the speed cooling, leading to the formation of a submicrostructure.
Таким образом, подбирая необходимую плотность мощности лазерного излучения, время воздействия на обрабатываемую поверхность и положение фокальной плоскости, можно управлять структурно-фазовым состоянием поверхностного слоя, в том числе формировать поверхностные наноструктуры, что позволяет получать аномально высокое повышение твердости обрабатываемого материала по всей обрабатываемой поверхности.Thus, choosing the necessary laser radiation power density, exposure time to the treated surface and the position of the focal plane, it is possible to control the structural phase state of the surface layer, including the formation of surface nanostructures, which allows an abnormally high increase in the hardness of the processed material over the entire processed surface.
Для осуществления метода лазерного поверхностного легирования используется стандартное лазерное оборудование с некоторым дополнительным набором.To implement the laser surface alloying method, standard laser equipment with some additional kit is used.
Так известна установка лазерной обработки по пат. РФ №2107599 (опубл. 27.03.1990), включающая в себя стационарный технологический лазер, систему транспортировки излучения с поворотным блоком с отражающим зеркалом, систему управления, защитную кабину, технологический стол для обрабатываемой детали, подвижный блок, установленный над технологическим столом, состоящий из привода перемещения в горизонтальной плоскости, технологического объектива и поворотного отражающего зеркала, вращающегося вокруг вертикальной оси.So known installation of laser processing according to US Pat. RF №2107599 (publ. 03/27/1990), which includes a stationary technological laser, a radiation transportation system with a rotary unit with a reflecting mirror, a control system, a protective cabin, a technological table for the workpiece, a movable block mounted above the technological table, consisting of horizontal displacement drive, a technological lens and a rotary reflecting mirror rotating around a vertical axis.
При работе данной установки генерируемое в технологическом лазере излучение направляется на управляемый поворотный блок, отражается на его зеркале и далее попадает на поворотное зеркало подвижного блока. Затем, отражаясь от поворотного зеркала подвижного блока, излучение направляется вертикально вниз в технологический объектив, где фокусируется на обрабатываемую деталь, установленную на технологическом столе. Подвижный блок осуществляет горизонтальные перемещения вдоль двух координат, формируя траекторию обработки детали.During the operation of this installation, the radiation generated in the technological laser is directed to a controllable rotary unit, is reflected on its mirror, and then enters the rotary mirror of the movable unit. Then, reflected from the rotary mirror of the movable unit, the radiation is directed vertically down to the technological lens, where it focuses on the workpiece mounted on the technological table. The movable unit performs horizontal movements along two coordinates, forming the path of processing the part.
Характер проведения процессов получения поверхностных покрытий во многом зависит от способа введения его в зону обработки. Это могут быть дополнительные устройства в виде дозатора для подачи порошкового присадочного материала либо задающее устройство кускового присадочного материала (проволоки, прутка, фольги), либо специальные углесодержащие ванны, в которые опускают обрабатываемое изделие, либо сложные камеры высокого давления с газовой фазой модификатора.The nature of the processes for obtaining surface coatings largely depends on the method of introducing it into the treatment zone. This can be additional devices in the form of a dispenser for feeding powder filler material or a master device for lump filler material (wire, rod, foil), or special carbon-containing baths into which the workpiece is lowered, or complex high-pressure chambers with a gas phase of the modifier.
Недостатком данной установки является то, что она пригодна для обработки только плоских деталей (листы и пр.) или деталей с незначительным отклонением от плоскости, так как лазерный луч направлен вертикально вниз и не меняет своего направления в процессе обработки и технологический стол в процессе обработки неподвижен. Другим недостатком описанной установки является нестабильность длины лазерного луча при обработке детали из-за того, что технологический лазер установлен стационарно, а подвижный блок, передающий излучение, перемещается по обрабатываемой поверхности. При изменении длины лазерного луча изменяются его характеристики, а следовательно, качество выполнения операции обработки детали лазерным лучом в разных положениях подвижного блока будет различно, а главное невозможность поддерживать необходимую для обработки оптическую приповерхностную плазму в парах металла по всей обрабатываемой поверхности.The disadvantage of this installation is that it is suitable for processing only flat parts (sheets, etc.) or parts with a slight deviation from the plane, since the laser beam is directed vertically downward and does not change its direction during processing and the technological table is stationary during processing . Another disadvantage of the described installation is the instability of the length of the laser beam during processing of the part due to the fact that the technological laser is stationary, and the movable unit transmitting radiation moves along the surface to be treated. When the length of the laser beam changes, its characteristics change, and therefore, the quality of the operation of processing the part with the laser beam in different positions of the moving block will be different, and most importantly, the inability to maintain the optical surface plasma necessary for processing in metal vapor over the entire surface to be treated.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для лазерной обработки по пат. РФ №2218255 (опубл. 10.12.2003), предназначенная для обработки крупногабаритных деталей с поверхностями вращения второго порядка. Установка содержит несущую конструкцию, стационарный технологический лазер, лазерную головку с приводом фокусировки, световой шарнир, устройство крепления обрабатываемой детали, системы управления и энергообеспечения. Имеются приводы углового поворота лазерной головки, вертикального перемещения лазерной головки, горизонтального перемещения лазерной головки, горизонтального перемещения устройства крепления обрабатываемой детали, вращения обрабатываемой детали.Closest to the proposed invention is the installation for laser processing according to US Pat. RF №2218255 (publ. 10.12.2003), designed for the processing of large parts with surfaces of revolution of the second order. The installation comprises a supporting structure, a stationary technological laser, a laser head with a focusing drive, a light hinge, a device for fastening the workpiece, a control system and energy supply. There are drives for angular rotation of the laser head, vertical movement of the laser head, horizontal movement of the laser head, horizontal movement of the fastening device of the workpiece, rotation of the workpiece.
Благодаря увеличению степеней свободы перемещения лазерного луча относительно обрабатываемой детали описанная установка позволяет обрабатывать более широкий спектр деталей (становится возможной обработка деталей с поверхностями вращения второго порядка). Однако недостатком указанной установки по-прежнему является изменение длины лазерного луча в процессе обработки, что затрудняет фокусировку луча, так как постоянно изменяется расстояние между стационарным технологическим лазером и подвижной лазерной головкой. Вследствие установки технологического лазера стационарно и при условии обеспечения перемещения лазерной головки по всем перечисленным координатам усложняется и удлиняется оптический тракт, что приводит к невозможности поддерживать лазерную плазму по всему обрабатываемому полю.Due to the increase in the degrees of freedom of movement of the laser beam relative to the workpiece, the described setup allows you to process a wider range of parts (it becomes possible to process parts with second-order rotation surfaces). However, the disadvantage of this setup is still a change in the length of the laser beam during processing, which makes it difficult to focus the beam, since the distance between the stationary process laser and the movable laser head is constantly changing. Owing to the installation of the technological laser, the optical path becomes more complicated and lengthens stationary and provided that the laser head moves along all the coordinates listed, which makes it impossible to maintain the laser plasma throughout the field to be treated.
Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является разработка установки для осуществления наноструктурирования поверхности изделий сложной пространственной формы методом лазерно-плазменной обработки. Установка должна быть простой в эксплуатации, универсальной, обеспечивать прямое восприятие цифровых моделей изделий, созданных конструктором в CAD-среде, полностью обеспечивать защиту обслуживающего персонала от прямого и рассеянного лазерного излучения и создавать повышенный уровень экологической безопасности при эксплуатации установки с наименьшими энергетическими потерями.The objective of the invention is to develop an installation for nanostructuring the surface of products with complex spatial shapes by laser-plasma processing. The installation should be easy to operate, universal, provide a direct perception of digital models of products created by the designer in a CAD environment, fully protect service personnel from direct and scattered laser radiation and create an increased level of environmental safety during operation of the installation with the lowest energy loss.
Поставленная задача достигается тем, что в установке для получения наноструктурированных слоев на поверхности сложнопрофильных деталей методом лазерно-плазменной обработки, содержащей станочную часть, включающую станину с устройством для установки и обработки деталей, снабженным приводами перемещения, и подвижные органы, обеспечивающие перемещение рабочего органа по трем взаимно перпендикулярным осям, лазер с устройством доставки лазерного луча, системы электропитания и управления и кабину ограждения рабочей зоны с защитными окнами.This object is achieved by the fact that in the installation for producing nanostructured layers on the surface of complex parts by laser-plasma processing, comprising a machine part, including a bed with a device for installing and processing parts equipped with displacement drives, and movable bodies that allow the working body to be moved in three mutually perpendicular to the axes, a laser with a laser beam delivery device, power supply and control systems and a work area fencing cabin with protective windows and.
Устройство для установки и обработки деталей снабжено рабочей камерой, предназначенной для установки и закрепления в ней обрабатываемых деталей, при этом рабочая камера выполнена прозрачной в зоне обработки герметизированной и снабжена двумя клапанами: для напуска технологического газа и для удаления отработанных газов, а клапаны выполнены подсоединяемыми к шлангам пневмосистемы для заполнения технологическими газами.The device for installation and processing of parts is equipped with a working chamber designed to install and secure the machined parts in it, while the working chamber is transparent in the processing zone and is equipped with two valves: for the inlet of process gas and for the removal of exhaust gases, and the valves are made connected to pneumatic hoses for filling with process gases.
Рабочий орган, выполненный в виде трехосевого сканатора с управляемыми зеркалами и выходной θ-линзой, связан с лазером и установлен на вертикальном подвижном органе над устройством для установки и обработки деталей.The working body, made in the form of a three-axis scanner with controlled mirrors and an output θ lens, is connected to a laser and mounted on a vertical movable body above the device for installing and processing parts.
Кроме того, устройство для установки и обработки деталей выполнено в виде двухкоординатного поворотного стола, снабженного планшайбой, несущей рабочую камеру.In addition, the device for installing and processing parts is made in the form of a two-axis rotary table, equipped with a faceplate supporting the working chamber.
Такое выполнение установки позволяет наноструктурировать поверхность металлических изделий сложной пространственной формы, что повышает твердость обработанной поверхности и увеличивает ресурс работы данной детали.This installation allows you to nanostructure the surface of metal products of complex spatial shapes, which increases the hardness of the processed surface and increases the life of this part.
Перечень фигур на чертежах.The list of figures in the drawings.
Изобретение поясняется чертежами, на которых:The invention is illustrated by drawings, in which:
Фиг.1 - показывает станочную часть установки.Figure 1 - shows the machine part of the installation.
Фиг.2 - показывает установку в целом.Figure 2 - shows the installation as a whole.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Установка для получения наноструктурированных слоев на поверхности металлических деталей сложной пространственной формы методом лазерно-плазменной обработки представляет собой пятикоординатный станок (см. фигуры 1, 2), состоящий из следующих основных частей:Installation for producing nanostructured layers on the surface of metal parts of complex spatial shapes by laser-plasma processing is a five-coordinate machine (see figures 1, 2), consisting of the following main parts:
- станочная часть с входящими в нее устройствами;- the machine part with the devices included in it;
- интербиевый волоконный лазер с волоконно-оптическим кабелем и коллиматором на конце для транспортировки лазерного излучения в рабочую зону;- an interbium fiber laser with a fiber optic cable and a collimator at the end for transporting laser radiation to the working area;
- система автономного замкнутого охлаждения оптических элементов лазера и сканатора, а также двигателей;- a system of autonomous closed cooling of the optical elements of the laser and scanner, as well as engines;
- система отсоса и очистки технологических газов и продуктов распада из зоны обработки;- a system for suction and purification of process gases and decomposition products from the treatment zone;
- шкаф для хранения баллонов с технологическими газами и пневмосистема для заполнения технологическими газами рабочей камеры.- a cabinet for storing process gas cylinders and a pneumatic system for filling the working chamber with process gases.
Станочная часть выполнена в виде конструкции консольного типа. В станочную часть установки входят следующие основные узлы и устройства:The machine part is made in the form of a console-type structure. The machine part of the installation includes the following main components and devices:
- станина;- bed;
- подвижные органы станка;- mobile parts of the machine;
- 3-осевой сканатор;- 3-axis scanner;
- кабина ограждения рабочей зоны с защитными окнами;- cabin enclosure of the working area with protective windows;
- устройство электропитания;- power supply device;
- система управления с ЧПУ;- CNC control system;
- пульт управления.- Remote Control.
Станина (поз.1) (см. Фиг.1), закрепленная на фундаменте, является базовым узлом для установки на нем подвижных органов станка и представляет собой чугунную литую деталь коробчатой формы.The bed (pos. 1) (see Figure 1), mounted on the foundation, is the base unit for installing the moving parts of the machine on it and is a cast-iron cast box-shaped part.
Двухкоординатный поворотный стол (поз.2) с планшайбой (поз.3) и непосредственным приводом установлен в фронтальной части основания и обеспечивает крепление обрабатываемого изделия и его вращение вокруг оси B и C за счет высокомоментного низкооборотного синхронного двигателя. В статическом положении поворотный стол фиксируется гидрозажимами.A two-axis rotary table (pos. 2) with a face plate (pos. 3) and a direct drive is installed in the front of the base and provides fastening of the workpiece and its rotation around axis B and C due to the high-torque low-speed synchronous motor. In the static position, the rotary table is fixed with hydraulic clamps.
Планшайба (поз.3) снабжена рабочей камерой (поз.4), выполненной прозрачной в зоне обработки (например, из оргстекла), герметизированной, предназначенной для установки и закрепления в ней обрабатываемых деталей.The plate (pos. 3) is equipped with a working chamber (pos. 4), made transparent in the processing zone (for example, from plexiglass), sealed, intended for installation and fixing of the processed parts in it.
Кроме того, камера снабжена двумя клапанами: для напуска технологического газа и для удаления отработанных газов. Клапаны выполнены подсоединяемыми к шлангам пневмосистемы для заполнения технологическими газами, Камера (поз.4) защищает установленную обрабатываемую деталь от окисления с помощью инертного газа. Кроме того, камера может заполняться газом-модификатором для легирования обрабатываемой поверхности детали.In addition, the chamber is equipped with two valves: for the inlet of the process gas and for the removal of exhaust gases. The valves are made connected to the hoses of the pneumatic system for filling with process gases. The chamber (pos. 4) protects the installed workpiece from oxidation using inert gas. In addition, the chamber can be filled with modifier gas to alloy the workpiece surface.
Подвижные органы станка включают в себя салазки (поз.5), стойку (поз.6) и ползун (поз.7).The moving parts of the machine include a slide (pos. 5), a stand (pos. 6) and a slider (pos. 7).
Салазки (поз.5) перемещаются в направлении оси Х по направляющим, установленным на верхней поверхности станины, и являются базой для установки и перемещения стойки (поз.6) в направлении оси Y. Корпус салазок выполнен литым в виде прямоугольной коробки с выступающими вперед двумя консолями. Внизу на салазках установлены четыре каретки для перемещения по направляющим по оси X. На верхней части салазок во всю их длину, включая консоли, закреплены две направляющих для перемещения стойки по оси Y.The slide (pos. 5) moves in the direction of the X axis along the guides installed on the upper surface of the bed, and is the basis for installing and moving the rack (pos. 6) in the direction of the Y axis. The slide housing is molded in the form of a rectangular box with two projecting forward consoles. At the bottom of the slide, four carriages are installed to move along the guides along the X axis. On the top of the slide, in their entire length, including consoles, two guides are fixed for moving the rack along the Y axis.
Для ограничения перемещения салазок по направляющим за пределы рабочей зоны на станине смонтированы пружинные полиуретановые упоры.To limit the movement of the slide along the rails outside the working area, spring polyurethane stops are mounted on the bed.
Стойка (поз.6) установлена на таких же каретках на направляющих салазок и служит базой для установки ползуна (поз.7), который перемещается по оси Z. Для выполнения этих функций на вертикальной базовой поверхности стойки закреплены направляющие.The rack (pos. 6) is mounted on the same carriages on the slide rails and serves as the basis for installing the slide (pos. 7), which moves along the Z axis. To perform these functions, the rails are fixed on the vertical base surface of the rack.
Для ограничений перемещения за пределами рабочей зоны по оси Y на стойке смонтированы пружинные полиуретановые упоры. Ползун является исполнительным органом перемещения в направлении оси Z и является основанием для крепления на нем кронштейна (поз.8), на котором установлен сканатор (поз.9).To limit movement outside the working area along the Y axis, spring polyurethane stops are mounted on the stand. The slider is the executive body of movement in the direction of the Z axis and is the basis for mounting the bracket (pos. 8) on it, on which the scanner is installed (pos. 9).
Кронштейн (поз.8) представляет собой прямоугольную плиту с круглым проемом и служит для установки на нем 3-осевого сканатора (поз.9) с выходной Θ-линзой, для которой и предназначен круглый проем.The bracket (pos. 8) is a rectangular plate with a round aperture and is used to install a 3-axis scanner (pos. 9) on it with an output Θ-lens, for which a round aperture is intended.
Трехосевой сканатор (поз.9) поддерживает стабильное горение плазмы и переносит ее энергетический центр над обрабатываемой поверхностью. Сканатор снабженен входным отверстием для оптического ввода лазерного излучения, трансфокатором для заглубления фокальной плоскости, управляемыми зеркалами для разворота лазерного луча, а также выходной θ-линзой, которая позволяет поддерживать с 3% точностью диаметр сфокусированного лазерного пятна по всему разворачиваемому полю.The three-axis scanner (item 9) maintains stable combustion of the plasma and transfers its energy center above the treated surface. The scanner is equipped with an inlet for optical input of laser radiation, a zoom lens for deepening the focal plane, controllable mirrors for the rotation of the laser beam, and an output θ-lens, which allows maintaining with 3% accuracy the diameter of the focused laser spot over the entire field to be developed.
Перемещение салазок, стойки и ползуна осуществляются с помощью шариковых винтовых приводов, ходовые винты которых соединены с двигателями подач через предохранительные муфты и безлюфтовые зубчатые ременные передачи.The slide, rack and slide are moved using ball screw drives, the spindles of which are connected to feed motors through safety couplings and gearless clutch belt drives.
Таким образом, станочная часть с помощью линейных двигателей позволяет перемещать сканатор как единое целое по трем координатам X, Y, Z, а само изделие, закрепленное на поворотном столе, вращается вокруг оси C и B, что позволяет обрабатывать лазерным лучом, выходящим из сканатора, сложные пространственные поверхности изделия.Thus, the machine part using linear motors allows you to move the scanner as a whole in three X, Y, Z coordinates, and the product itself, mounted on a turntable, rotates around the C and B axis, which allows you to process with a laser beam coming out of the scanner, complex spatial surfaces of the product.
Кабина (поз.10) с защитными окнами (поз.17) закрывает всю станочную часть и защищает оператора и обслуживающий персонал от опасного отраженного и рассеянного лазерного излучения.The cab (pos. 10) with protective windows (pos. 17) covers the entire machine part and protects the operator and maintenance personnel from dangerous reflected and scattered laser radiation.
Устройство отсоса газов и продуктов распада из зоны обработки (поз.11) представляет собой автономную систему, состоящую из воздухоотводов, расположенных внутри кабины. Технологический отработанный газ по воздуховодам поступает в установку отсоса и фильтрации, где очищается от вредных продуктов и возвращается в атмосферу.The device for exhausting gases and decay products from the treatment zone (pos. 11) is an autonomous system consisting of air vents located inside the cab. Process exhaust gas through the air ducts enters the suction and filtration unit, where it is cleaned of harmful products and returned to the atmosphere.
Подвод технологических газов от баллонов, расположенных в шкафу (поз.12) в зону обработки, осуществляется пневмосистемой по гибким шлангам к распределительному устройству газовой защиты изделия.The supply of process gases from the cylinders located in the cabinet (pos. 12) to the treatment zone is carried out by the pneumatic system through flexible hoses to the gas protection switchgear of the product.
Автономное замкнутое водяное охлаждение оптических элементов лазера и сканатора осуществляется холодильной системой (поз.13) мощностью 1,5 кВт с автоматическим поддержанием температуры от 10 до 25°C с диапазоном ±1°C.Autonomous closed water cooling of the optical elements of the laser and the scanner is carried out by a refrigeration system (pos. 13) with a power of 1.5 kW with automatic temperature maintenance from 10 to 25 ° C with a range of ± 1 ° C.
Электрооборудование (поз.14) с системой управления на базе ЧПУ обеспечивает работу установки в автоматическом режиме по программе от пульта управления (поз.15).Electrical equipment (pos. 14) with a CNC-based control system ensures the operation of the installation in automatic mode according to the program from the control panel (pos. 15).
Иттербиевый волоконный лазер ЛК-300 (поз.16) производства ООО ИРЭ «Полюс» обеспечивает выходную мощность лазерного излучения в непрерывном и модулированном режиме до 300 Вт.The LK-300 ytterbium fiber laser (pos. 16) manufactured by IRE Polyus LLC provides a laser output power in a continuous and modulated mode up to 300 W.
Для транспортировки лазерного излучения в сканатор используется устройство, состоящее из волоконно-оптического кабеля (поз.18), коллиматора (поз.19) и кронштейна (поз.20).To transport laser radiation to the scanner, a device consisting of a fiber optic cable (pos. 18), a collimator (pos. 19) and an arm (pos. 20) is used.
При этом наконечник волоконно-оптического кабеля (коннектор) (поз.18.) с помощью QBH-разъема соосно механически соединен с корпусом коллиматора (поз.19), который в свою очередь крепится с помощью кронштейна (поз.20) к торцевой поверхности сканатора (поз.9).At the same time, the tip of the fiber-optic cable (connector) (pos. 18.) Is mechanically coaxially connected to the collimator body (pos. 19) using the QBH connector, which, in turn, is attached using the bracket (pos. 20) to the end surface of the scanner (item 9).
Волоконно-оптический кабель (поз.18) служит для транспортировки лазерного излучения и заканчивается кварцевым наконечником (коннектором), охлаждаемым принудительно дистиллированной водой.Fiber optic cable (pos. 18) is used to transport laser radiation and ends with a quartz tip (connector), cooled by forced distilled water.
Лазерный луч выходит из коннектора расходящимся.The laser beam emerges from the connector diverging.
Для устранения расходимости используется коллиматор (поз.19), для чего линза коллиматора крепится в корпусе на расстоянии ее фокусной длины от коннектора.To eliminate the divergence, a collimator is used (pos. 19), for which the collimator lens is mounted in the housing at a distance of its focal length from the connector.
Кронштейн (поз.20) снабжен юстировочными винтами, которые позволяют оптическую ось луча совмещать с осью входного отверстия сканатора (поз.9).The bracket (pos. 20) is equipped with adjustment screws, which allow the optical axis of the beam to be combined with the axis of the scanner inlet (pos. 9).
Далее коллиматор соединяется с выходным отверстием сканатора (поз.7), где лазерное излучение сначала попадает на перемещающуюся линзу трансформатора, что позволяет заглублять фокальную плоскость на обрабатываемой поверхности на величину 15 мм, а затем на управляемые зеркала, которые разворачивают луч во взаимно перпендикулярных направлениях в фокальной плоскости в площадку размером 300×300 мм.Next, the collimator is connected to the scanner outlet (pos. 7), where the laser radiation first hits the transformer’s moving lens, which allows the focal plane to be deepened by 15 mm on the treated surface, and then to the controlled mirrors that rotate the beam in mutually perpendicular directions in focal plane to a site measuring 300 × 300 mm.
После управляемых зеркал лазерный луч проходит на выходе из сканатора через θ-линзу, которая фокусирует излучение в пятно диаметром - 80 мкм с точностью 3% по всему разворачиваемому полю.After the controlled mirrors, the laser beam passes at the scanner exit through the θ lens, which focuses the radiation into a spot with a diameter of 80 μm with an accuracy of 3% over the entire field to be developed.
Оператор управляет всеми параметрами лазерного излучения, перемещением луча с помощью управляемых зеркал сканатора и заглублением фокуса трансфокатором, а также одновременным перемещением с этого изделия с помощью устройства человекомашинного интерфейса, который установлен в пульте оператора (поз.15).The operator controls all parameters of laser radiation, beam movement with the help of the scanner’s controlled mirrors and deepening the focus with a zoom lens, as well as simultaneous movement from this product using the man-machine interface device, which is installed in the operator’s console (item 15).
Предложенная установка осуществляет рабочий цикл следующим образомThe proposed installation performs the duty cycle as follows
Обрабатываемое изделие загружается на поворотный стол (поз.2), вмонтированный в станочную часть основания (поз.1). Затем с пульта управления (поз.15) включается технологический лазер ЛК-300 (поз.16) и одновременно в камеру рабочей зоны из шкафа с баллонами (поз.12) пневмосистемой подается технологический газ давлением 0.5÷1,5 атм для защиты обрабатываемой поверхности от окисления и модификации приповерхностной плазмы, возникающей над поверхностью обрабатываемого изделия.The workpiece is loaded onto the rotary table (item 2), mounted in the machine part of the base (item 1). Then, from the control panel (pos. 15), the LK-300 technological laser (pos. 16) is turned on and at the same time the process gas is supplied with a pressure of 0.5 ÷ 1.5 atm to the chamber of the working area from the cabinet with cylinders (pos. 12) to protect the treated surface from oxidation and modification of the surface plasma arising above the surface of the workpiece.
Оператор выбирает необходимую для обработки данного изделия лазерную программу, которая включает в себя требуемую выходную мощность и параметры лазерного излучения, команды включения перемещения сканатора (поз.9) как единого целого, по трем координатам X, Y и Z, команды поворота зеркалами сканатора для разворота сфокусированного лазерного луча в площадку заданного размера, команды поворота самого изделия вокруг оси C и B, что в совокупности позволяет обрабатывать сложную пространственную поверхность изделия. Другие вспомогательные технологические команды, контролирующие технологический процесс (например, заглубление фокальной плоскости ΔF).The operator selects the laser program necessary for processing this product, which includes the required output power and parameters of laser radiation, the commands to enable the scanner to move (pos. 9) as a whole, in three coordinates X, Y and Z, the rotation of the scanner mirrors for turning focused laser beam into the area of a given size, commands to rotate the product itself around the C and B axis, which together allows you to process the complex spatial surface of the product. Other auxiliary technological teams controlling the technological process (for example, deepening the focal plane ΔF).
Луч от технологического лазера (поз.16) транспортируется волоконно-оптическим кабелем в 3-осевой сканатор (поз.9), который имеет возможность с помощью автоматически управляемого трансфокатора и управляемых поворотных зеркал разворачивать сфокусированный θ-линзой луч во взаимно перпендикулярных направлениях, образуя небольшую плоскую площадку размером до (300×300) мм, и одновременно изменять положение фокальной плоскости на глубину 15 мм.The beam from the technological laser (pos. 16) is transported by a fiber-optic cable to a 3-axis scanner (pos. 9), which has the ability to automatically focus the beam with the θ lens in mutually perpendicular directions using automatically controlled zoom and controlled rotary mirrors, forming a small a flat area up to (300 × 300) mm in size, and at the same time change the position of the focal plane to a depth of 15 mm.
Под воздействием сфокусированного лазерного излучения обрабатываемая поверхность оплавляется, а в парах металла от поглощенной энергии лазерного излучения образовывается приповерхностная плазма оптического разряда в парах расплавленного металла, которую можно модифицировать легирующими элементами.Under the influence of focused laser radiation, the treated surface is melted, and near-surface optical discharge plasma is formed in the vapor of the molten metal, which can be modified with alloying elements, in the metal vapor from the absorbed laser radiation energy.
В нашем случае легирующими элементами выступает смесь ионов углеродосодержащего газа и Ar, поступающих на поверхность жидкой фазы металла из приповерхностной плазмы и насыщающих его в результате диффузии и конвективного перемешивания, что позволяет получать структурированные слои.In our case, the alloying elements are a mixture of ions of carbon-containing gas and Ar, which enter the surface of the liquid phase of the metal from the surface plasma and saturate it as a result of diffusion and convective mixing, which makes it possible to obtain structured layers.
Образующиеся при лазерной обработке продукты распада в рабочей зоне удаляются затем системой отсоса (поз.11).The decay products formed during laser processing in the working area are then removed by the suction system (item 11).
После выполнения программы технологический лазер выключается, сканатор и обработанная деталь возвращаются в исходное положение и так цикл может повторяться до введения другой команды или программы.After executing the program, the technological laser is turned off, the scanner and the processed part are returned to their original position, and so the cycle can be repeated until another command or program is entered.
Технико-экономические преимущества установки.Technical appraisal and economic benefits of the installation.
Использование данного решения позволит:Using this solution will allow:
1. Варьировать плотность мощности поглощенного лазерного излучения скоростью охлаждения расплава поверхностного слоя, временем воздействия сфокусированного лазерного луча на обрабатываемую поверхность, скоростью модификации, что позволит управлять структурно-фазовым состоянием поверхностного слоя, в том числе и осуществлять формирование поверхностных наноструктур.1. To vary the power density of the absorbed laser radiation by the cooling rate of the melt of the surface layer, the exposure time of the focused laser beam on the treated surface, the rate of modification, which will allow you to control the structural-phase state of the surface layer, including the formation of surface nanostructures.
2. Полностью автоматизировать данный технологический процесс и обеспечить высокий уровень безопасности при эксплуатации установки с наименьшими энергетическими потерями.2. Fully automate this process and ensure a high level of safety during operation of the installation with the lowest energy losses.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114101/02A RU2463246C1 (en) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114101/02A RU2463246C1 (en) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2463246C1 true RU2463246C1 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114101/02A RU2463246C1 (en) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2463246C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506095C1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-02-10 | Николай Борисович Леонидов | Method for selective final purification of nanodiamond |
| RU2538708C2 (en) * | 2013-05-23 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Ion-plasma processing unit |
| RU174756U1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" | Machine for laser processing of products |
| CN107414298A (en) * | 2017-08-31 | 2017-12-01 | 武汉光迅科技股份有限公司 | A kind of device and application method of multistation automatic clamping and placing fixture |
| RU2672705C2 (en) * | 2016-09-26 | 2018-11-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" | Machine for laser product processing |
| CN111299850A (en) * | 2019-10-31 | 2020-06-19 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | Laser processing method |
| RU2792558C2 (en) * | 2018-10-12 | 2023-03-22 | ДАЛЛАН С.п.А. | Apparatus for laser or plasma cutting of parts of layered material |
| US11819947B2 (en) | 2018-10-12 | 2023-11-21 | Dallan S.P.A. | Apparatus for laser or plasma cutting of pieces of laminar material |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2027569C1 (en) * | 1991-05-13 | 1995-01-27 | Алексеев Станислав Павлович | Laser device |
| RU2107599C1 (en) * | 1997-01-16 | 1998-03-27 | Акционерное общество закрытого типа "Технолазер" | Laser treatment installation |
| RU2155242C2 (en) * | 1998-01-13 | 2000-08-27 | Институт проблем машиноведения РАН | Device for applying coats under vacuum |
| US6478931B1 (en) * | 1999-08-06 | 2002-11-12 | University Of Virginia Patent Foundation | Apparatus and method for intra-layer modulation of the material deposition and assist beam and the multilayer structure produced therefrom |
| CN201132853Y (en) * | 2007-10-08 | 2008-10-15 | 无锡浩波光电子有限公司 | Apparatus for manufacturing hybrid integrated circuit substrate by dual-beam dual-wavelength laser three-dimensional micro-cladding |
| RU89906U1 (en) * | 2009-07-06 | 2009-12-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем лазерных и информационных технологий | DEVICE FOR LASER-PLASMA SPRAYING |
| WO2010030866A1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Universal Display Corporation | Plasma deposition with non-conductive layer |
-
2011
- 2011-04-12 RU RU2011114101/02A patent/RU2463246C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2027569C1 (en) * | 1991-05-13 | 1995-01-27 | Алексеев Станислав Павлович | Laser device |
| RU2107599C1 (en) * | 1997-01-16 | 1998-03-27 | Акционерное общество закрытого типа "Технолазер" | Laser treatment installation |
| RU2155242C2 (en) * | 1998-01-13 | 2000-08-27 | Институт проблем машиноведения РАН | Device for applying coats under vacuum |
| US6478931B1 (en) * | 1999-08-06 | 2002-11-12 | University Of Virginia Patent Foundation | Apparatus and method for intra-layer modulation of the material deposition and assist beam and the multilayer structure produced therefrom |
| CN201132853Y (en) * | 2007-10-08 | 2008-10-15 | 无锡浩波光电子有限公司 | Apparatus for manufacturing hybrid integrated circuit substrate by dual-beam dual-wavelength laser three-dimensional micro-cladding |
| WO2010030866A1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Universal Display Corporation | Plasma deposition with non-conductive layer |
| RU89906U1 (en) * | 2009-07-06 | 2009-12-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем лазерных и информационных технологий | DEVICE FOR LASER-PLASMA SPRAYING |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506095C1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-02-10 | Николай Борисович Леонидов | Method for selective final purification of nanodiamond |
| RU2538708C2 (en) * | 2013-05-23 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Ion-plasma processing unit |
| RU174756U1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" | Machine for laser processing of products |
| RU2672705C2 (en) * | 2016-09-26 | 2018-11-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" | Machine for laser product processing |
| CN107414298A (en) * | 2017-08-31 | 2017-12-01 | 武汉光迅科技股份有限公司 | A kind of device and application method of multistation automatic clamping and placing fixture |
| CN107414298B (en) * | 2017-08-31 | 2019-06-04 | 武汉光迅科技股份有限公司 | A kind of device and application method of multistation automatic clamping and placing fixture |
| RU2792558C2 (en) * | 2018-10-12 | 2023-03-22 | ДАЛЛАН С.п.А. | Apparatus for laser or plasma cutting of parts of layered material |
| US11819947B2 (en) | 2018-10-12 | 2023-11-21 | Dallan S.P.A. | Apparatus for laser or plasma cutting of pieces of laminar material |
| CN111299850A (en) * | 2019-10-31 | 2020-06-19 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | Laser processing method |
| CN111299850B (en) * | 2019-10-31 | 2021-06-15 | 广东宏石激光技术股份有限公司 | Laser processing method |
| RU2812452C2 (en) * | 2022-06-19 | 2024-01-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук | Multifunctional laser-plasma technological complex |
| RU2812939C1 (en) * | 2023-04-10 | 2024-02-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Method for plasma production of coating from nano-sized particles and device for plasma production of coating from nano-sized particles for implementing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2463246C1 (en) | Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment | |
| CN112351858B (en) | Device and method for (ultra high speed) laser cladding | |
| CN102139415B (en) | Vascular stent cutting device and vascular stent cutting method | |
| Gibson et al. | Directed energy deposition processes | |
| CN104708204B (en) | A kind of Laser-Arc Hybrid Welding rifle | |
| CN109014620B (en) | Laser hole making device based on direct current electric field and magnetic field | |
| CN108950545B (en) | A kind of rotary light beam ultrahigh speed laser cladding method | |
| CN109317673B (en) | Laser additive manufacturing device and method | |
| RU2447012C1 (en) | Method of producing steel nanostructured surface by laser-induced plasma processing | |
| Pinkerton | Laser direct metal deposition: theory and applications in manufacturing and maintenance | |
| Zhang et al. | Analysis on surface finish of thin-wall parts by laser metal deposition with annular beam | |
| EP3597354A1 (en) | Laser head for directionally independent additive deposition of hot wire | |
| WO2023160248A1 (en) | Pulsed laser in-situ impact-assisted laser cladding apparatus and use method | |
| CN113172242A (en) | Selective laser forming real-time monitoring device and forming method | |
| Mortello et al. | Transfer mode effects on Ti6Al4V wall building in wire laser additive manufacturing | |
| RU152433U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS | |
| Gibson et al. | Directed energy deposition | |
| US20220097142A1 (en) | Three-dimensional deposition device and method | |
| RU2497978C2 (en) | Coating formation method, and plant for its implementation | |
| CN110520241A (en) | Laser processing machine | |
| Kumar | Bed process | |
| CN117123799A (en) | Gas protection equipment and method for laser material increase of rotary part | |
| CN1792548A (en) | Method for finishing processing of controllable deforming electronic beam | |
| RU154761U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS | |
| CN104439240A (en) | Laser forming manufacturing integration platform device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170413 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180911 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200413 |