Автоматизированная лазерная технологическая установка (АЛТУ) "Каравелла" на базе лазера на парах меди
Удостоена золотых медалей на:
- IV Московском Международном Салоне инноваций и инвестиций (февраль 2004 г.)
- 53-м Всемирном Салоне инноваций, научных исследований и новых технологий "Brussels-Eureka"(ноябрь 2004 г.)
- Золотая медаль на VII Международном Форуме "Высокие технологии XXI века" (апрель 2006 г.)
| АЛТУ "КАРАВЕЛЛА-1М" | АЛТУ "КАРАВЕЛЛА-2" |
 |
 |
Назначение: производительная прецизионная микрообработка тонколистовых материалов (0,02...1,0 мм), неметаллических - до 1,5...2мм.
Технические характеристики АЛТУ "Каравелла"
| Наименование параметра | Каравелла-1М | Каравелла-2 |
| Длины волн излучения, нм | 510,6 и 578,2 | |
| Диаметр пучка излучения, мм | 14 | |
| Частота повторения импульсов, кГц | 12...15 | |
| Длительность импульса излучения (по уровню 0,5), нс | 10...15 | |
| Средняя мощность излучения, Вт | 20...25 | 5...7 |
| Нестабильность средней мощности излучения в течении 4 часов, % | ≤3 | |
| Импульсная энергия, мДж | 0,5...1,5 | 0,3...0,6 |
| Расходимость пучка излучения, мрад | 0,1...0,2 | 0,1...0,2 |
| Фокусное расстояние объектива, мм | 50...150, 200...300 | 50...100 |
| Диаметр рабочего пятна излучения, мкм | 5...20 | |
| Перемещение координатного стола в плоскости XY, мм | 150x150 | |
| Перемещение координатного стола по вертикальной оси Z, мм | 60 | |
| Максимальная скорость перемещения координатного стола, мм/с | 20 | |
| Погрешность позиционнирования по каждой оси при (20±1°С), мкм | ±2 | |
| Время готовности, мин | 60 | |
| Потребляемая мощность от трехфазной сети, кВт | ≤5,3 | ≤3 |
| Система охлаждения и расхода воды, л/мин | "вода-вода" | "вода" |
| 20 | 6 | |
| Габаритные размеры, мм | 2600х2100х1650 | 2200х1700х1830 |
| Масса, кг | ≤1200 | ≤800 |
| Гаратированная наработка без замены активных элементов, ч | >1500 | |
| Технический ресурс, лет | 5 | |
| Толщина обрабатываемых материалов, мм | ||
| Металических | 0,1...1 | 0,02-0,3 |
| Неметалических | до 2 | до 0,8 |
|
Спектр обрабатываемых материалов
|
Виды выполняемых операций
|
Базовый состав установки
- Лазер на парах меди.
- Прецизионная трехкоординатная система перемещения с блоком управления.
- Оптическая система формирования, доставки и фокусировки пучка излучения в зону обработки.
- Технологическая камера.
- Система поддува технологического газа в зону обработки.
- Система удаления продуктов разрушения из зоны обработки.
- Несущая конструкция.
Преимущества
Технологические:
- бесконтактный способ обработки;
- малый размер обрабатывающего пятна (5...20 мкм);
- испарительный режим обработки (минимум жидкой фазы);
- малая шероховатость поверхности реза (1...2 мкм);
- малая зона термического воздействия (5...10 мкм);
- высокая точность обработки (4...10 мкм);
- отсутствие расслоений и сколов материала (Mo, W);
- высокая производительность(Vобр= 1...10 мм/с).
Конструктивные:
- быстродействующая электронная система прерывания мощности излучения;
- система наблюдения с использованием усилительного лазерного активного элемента;
- высокая повторяемость и стабильность параметров лазерных активных элементов;
- большая долговечность и возможность оперативной замены активных элементов;
- простота настройки установки.
Преимущества обеспечены:
- возможностью поимпульсной и пакетной модуляции лазерного излучения;
- отпаянной конструкцией лазерных активных элементов на парах меди;
- источником питания лазера с коммутирующим элементом на основе транзисторов IJBT;
- многолетним опытом применения излучения ЛПМ в технологии прецизионной обработки материалов.
Перспективные области применения
- Электронная промышленность: изготовление сеток, диафрагм, электродов и других деталей ЭВП, теплоотводов и элементов из искусственного алмаза, разделение подложек.
- Точное приборостроение: изготовление диафрагм, матриц и элементов конструкций, маркировка инструмента.
- Автомобильная промышленность: производство форсунок двигателей, термонагруженных датчиков.
- Химическая промышленность: производство фильер, тоновая маркировка изделий.
- Медицинская промышленность: катетеры, зонды, расширители артерий.
- Ювелирная промышленность: раскрой и обработка драгоценных материалов, изготовление сувениров и нанесение изображений в прозрачных средах и т.д.
Результаты прецизионной обработки
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Пазы в вольфраме (W) толщиной 0,2 мм |
Отверстия в псевдосплаве (МД-80) толщиной 0,6 мм | Рез кремния (Si) толщиной 1 мм | Фрагмент сферической сетки из молибдена (МЧ) толщиной 0,07 мм |
Отверстия на меди (МВ) толщиной 0,3 мм |
Рез поликристаллического алмаза толщиной 0,35 мм |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Измерительный зонд из Ni толщиной 0,1 мм | Молибден 0,4 мм | ЧИП на сапфировой подложке 0,3 мм | Чистка поверхности керамики 22XC | Корректировка топологии. Материал - поликор, напыление - золото | Молибден 0,1-0,16 мм | Кремний 0,5 мм | Медь МВ 0,1...0,3 мм | Резка сапфировых подложек |