Тенденции развития лазерного технологического оборудования.

В области разработки лазерного технологического оборудования рабо­ты ведутся в следующих направлениях.

1. Совершенствование конструкции технологических лазеров, повы­шение их мощности и надежности, уменьшение габаритных размеров. Мощность технологических лазеров, предлагаемых на мировом рынке в составе ЛТК и ЛТУ различными фирмами, достигла 5... 10 кВт. Однако наибольшим спросом пользуются лазеры и ЛТК мощностью 1...5 кВт.

При разработке лазеров на углекислом газе большинство фирм ориен­тируются на выпуск унифицированного ряда технологических лазеров. Для этого широко используется модульный принцип образования таких рядов, где в качестве базового элемента могут выбираться газоразрядные камеры совместно с системой прокачки газов. Имеет место также тенден­ция создания моноблочных ЛТУ, предусматривающих компоновку всех функциональных узлов лазера в одном блоке. При этом значительно со­кращается площадь, занимаемая ЛТК и ЛТУ, облегчаются вопросы упа­ковки и транспортировки.

2. Совершенствование ЛТК и их составных частей - комплектование лазерами большой мощности с лучшими характеристиками, дальнейшее совершенствование существующих конструкций и компоновок ЛТК, а также создание новых, разработка ЛТК по модульному принципу, улуч­шение динамических и точностных характеристик ЛТК, создание ЛТК в комбинации с другими агрегатами— лазер - шлифовальный станок, лазер -электросварочный аппарат,лазер - металлорежущий станок, оснащение ЛТК моделями вспомогательной технологической оснастки для загрузки и выгрузки деталей.

3. Создание роботизированных ЛТК для выполнения прецизионных технологических операций. В этом случае источник мощного лазерного излучения размещается на массивном неподвижном столе, практически не подверженном вибрационным воздействиям. Сам же луч должен иметь свободу перемещения по всей поверхности обрабатываемой детали и возможность вращения в нескольких плоскостях. Именно это и достигается в современных роботизированных ЛТК. Управление лучом осуществляется
с помощью зеркальной оптики, отклоняющий луч в нужном направлении под действием электрических сигналов от управляющего компьютера.

Дальнейшее совершенствование роботизированных ЛТК связаны с переходом на гибкие световоды, когда специальная лазерная головка име­ет возможность перемещения в пространстве и вращения в нескольких плоскостях. Как правило лазерная головка размещается на подвижной платформе координатного станка, обладающей свободой поступательного движения в трех измерениях. Если при этом сама она имеет возможность вращаться в двух плоскостях, то такая ЛТК называется пятиосным робо­том, если в трех плоскостях— шестиосным роботом. Компьютер должен обеспечивать управление лазерной головкой в реальном масштабе време­ни, практически мгновенно реагируя на любые возможные колебания ка­ждой из пяти (шести) подвижных осей роботизированного ЛТК

4. Увеличение программы выпуска комплектующих изделий и запчастей, особенно оптических элементов — зеркал резонаторов и отклоняю­щих зеркал.

5. Разработка лазерных гибких производственных систем и проработка вопросов встраивания АЛТК в существующие механосборочные производственные системы в целях увеличения их эффективности и расширения их возможности.

Таким образом, лазерные установки и лазерные технологические ком­плексы характеризуют современный этап научно-технического прогресса -применение в народном хозяйстве принципиально новых технологий, ос­нованных на самых последних нау

чных достижениях. Они удовлетворяют основным требованиям к новым технологиям по экологической чистоте, энергетической и ресурсной эко­номичности, полной автоматизации при сохранении традиционных требо­ваний высокой производительности и максимального экономического эф­фекта.

В настоящее время сохраняется непрерывная тенденция расширения сфер применения лазеров во всех отраслях науки и техники.

 

 

Литература

1. Рахманов Б.Н., Чистов Е.Д. Безопасность при эксплуатации лазерных установок. М: Машиностроение., 1981.-112с.

2. Технологические лазеры. Справочник в 2-х т., т. 1. Расчет, проектирование и эксплуатация./Под. общ. ред. Г.А. Абильсиитова. -М.: Машиностроение., 1991.-432с.

3. Фаин С., Клейн Э. Биологическое действие излучений лазера. М,: Атомиздат., 1978.-103с.

4. Санитарные нормы и правила устройств и эксплуатации лазеров. -1991.-№ 5804-91 ГК СЭН России.

5. Кириллов А.И., Морсков В.Ф., Устинов Н.Д. Дозиметрия лазерного излучения. М.: Радио и связь., 1983.

6. Жохов В. П., Комарова А. А., Максимова Л. И. и др. Гигиена труда и профилактика профпатологии при работе с лазерами. М.: Медицина, 1981-208с.

7. Гигиенические проблемы безопасного использования лазеров. Научный обзор. (Под ред. А.П. Шицковой.) М.: Медицина 1983-76с.

8. Методические указания для органов и учреждений санитарно-эпидемиологических служб по проведению дозиметрического контроля и гигиенической оценки лазерного излучения. №5309-90 Минздрав СССР 1990г.

9. Рахманов Б. Н. Лазерная безопасность. Журнал «Безопасность жизнедеятельности» №3, 2001 стр. 3-10.

10. Рахманов Б. Н. Лазеры. Защита и профилактика от их неблагоприятного воздействия. Часть 1 и 2 Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности» № 6 и №7 2004 стр. 1-16.

 

 

Вопросы к зачету по дисциплине

«Защита от лазерных излучений»

1. Основные достоинства лазеров

2. Уникальные свойства лазерного излучения

3. Принцип действия лазеров

4. Структурная схема лазера

5. Классификация лазеров

6. Основные области применения лазеров

7. Опасные и вредные факторы при работе с лазерами

8. Классы опасности лазеров

9. Основные параметры лазеров

10. Воздействие лазерного излучения на глаза в 1 диапазоне

11. Воздействие лазерного излучения на глаза во 2 диапазоне

12. Воздействие лазерного излучения на глаза в 3 диапазоне

13. Воздействие лазерного излучения на кожу

14. Воздействие лазерного излучения на внутренние органы и организм в целом

15. Достоинства лазерных технологических установок

16. Требования к лазерным технологическим установкам

17. Краткая характеристика «Санитарных норм и правил устройства и эксплуатации лазеров»

18. Коллективные средства защиты от лазерного излучения

19. Требования к размещению лазерных установок

20. Индивидуальные средства защиты от лазерного излучения

21. Требования к эксплуатации лазерных установок

22. Особенности измерения лазерного излучения

23. Предельно допустимые уровни для глаз

24. Предельно допустимые уровни для кожи

25. Типовые модули по лазерной безопасности