Комплекс для лазерного ударного упрочнения

КОМПЛЕКС ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО УДАРНОГО УПРОЧНЕНИЯ

Лазерная ударная обработка относится к технологии холодного бесконтактного поверхностного упрочнения. Суть процесса заключается в создании поля остаточных напряжений в поверхностном слое материала глубиной до 2 миллиметров с помощью высокоэнергетического короткоимпульсного лазерного воздействия. Эта методика широко востребована в области машиностроения и авиадвигателестроения, поскольку позволяет повысить усталостную долговечность и коррозионную устойчивость деталей. Преимущества технологии заключаются в возможности точно контролировать параметры источника воздействия и создавать поля остаточных напряжений заданной величины и топографии. Кроме того, она не приводит к объёмному температурному воздействию на материал, и может быть использована для обработки деталей сложной геометрии.

Комплекс состоит из твёрдотельного Nd:YAG лазера Beamtech SGR-Extra-10 и роботизированного шестиосевого манипулятора STEP SR50. Длина волны лазерного излучения составляет 1064 нм, максимальная частота лазерных импульсов 5 Гц. Энергия лазерного излучения варьируется в пределах от 1 до 9 Дж, длительность импульса составляет 10 нс. Роботизированный манипулятор обладает грузоподъёмностью 50 кг и способен позиционировать деталь с точностью до 0.25 мм. Скорость перемещения может варьироваться в диапазоне от 0.1 до 500 мм/с. Последовательность и траектория обработки изделия задаётся на основе трёхмерной модели.

В состав комплекса входят три съёмные оптические системы, которые позволяют фокусировать лазерный луч в форме квадратов со сторонами 1 и 3 мм, а также круга диаметром 2 мм. Это даёт возможность варьировать плотность мощности лазерного воздействия и дизайн расположения лазерных пятен на поверхности детали в зависимости от её формы. Технические характеристики комплекса делают его пригодным как для решения научно-исследовательских задач, так и для серийной обработки изделий.