For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 661.237

Effective direction in the development of laser technology: creation of laser complexes

Yugov V.I. Dr. habil. of technical sciences, Vladimir State University A. G. and N. G. Stoletov

The work is devoted to the stages of development of laser complexes, their tasks and capabilities. The first laser complex included: a 2 kW CO2 multi beam laser, a 3-coordinate technological unit, systems for transporting the beam from the laser to the optical head, power supply and complex control systems. Laser complexes are manufactured by the Vladimir machine tool plant “Tekhnika”, experts in metallurgical science from the Tver Technical University joined in the work. Tens of thousands of parts of different configurations from various materials weighing from hundreds of grams to 3 tons have been processed using these complexes. Thermal hardening of various parts from different materials has been carried out for a number of Russian enterprises using this complex.

В СССР в 1972 г. по инициативе выдающегося ученого, лауреата Нобелевской премии академика Басова Н.Г. и по приказу министра оборонной промышленности Зверева С.А. Свердловскому научно-исследовательскому технологическому институту (СНИТИ) было поручено разработать и создать первый мощный лазерный комплекс для резки и сварки броневых сталей. Такой комплекс был изготовлен на основе собственной разработки в составе электроионизационного СО2‑лазера непрерывного действия мощностью 15 кВт (рис. 1а, 1б, 1в), а также сварочно-раскроечной машины с ЧПУ, позволяющей обрабатывать плоские детали размерами 2000 х 4500 мм, и с универсальным технологическим стендом для лазерной сварки, резки и термообработки деталей размерами до 500 х 500 х 500мм.

На базе этого лазера с помощью криогенного теплообменника был реализован СО-лазер мощностью 10 кВт и с рекордным КПД в непрерывном режиме генерации на уровне 37%. Лазерный луч по программе мог транспортироваться до головки раскройной машины на расстояние до 25 м и до универсального стенда, поочередно или одновременно распределяя мощности. На комплексе была применена медная охлаждаемая оптика собственной разработки и изготовления (рис. 2).

На оптической головке комплекса для поддержания постоянного расстояния между фокусом лазерного луча и поверхностью обрабатываемого материала применены датчики — сначала механические, затем электромеханические или пневматические. Головка универсального стенда была оснащена устройством подачи сварочной проволоки на случай сварки не прилегающих и без разделки кромок деталей (рис. 3).

Комплекс был создан и начал работать в 1974–1975 гг. Там же был создан лазерный комплекс для термообработки с электроразрядным лазером мощностью 2 кВт (рис. 4).

Был разработан и изготовлен в 3 экземплярах для заводов электроионизационный лазер мощностью 25 кВт (рис. 5).

В СНИТИ был создан коллектив — сначала сектор из 3 человек, затем отдел и впоследствии специальное конструкторско-технологическое бюро (СК ТБ) лазерной техники и технологии. Академик Басов Н.Г. опубликовал в журнале «Наука и жизнь» (№ 12 за 1982 г.) большую статью «Мощные лазеры и лазерная технология», в том числе и по указанным выше работам.

For citation:
Yugov V.I., Effective direction in the development of laser technology: creation of laser complexes. Chief Mechanical Engineer. 2020;1.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: