АЛТУ Каравелла

В период 1990-2003 гг. АЛТУ Каравелла эффективно использовалась как для экспериментальных исследований, так и для изготовления прецизионных деталей электронной техники, в основном для СВЧ-приборов на предприятии Исток [142-153. [c.26]

Первая отечественная автоматическая лазерная технологическая установка (АЛТУ) Каравелла на основе ЛПМ Карелия была создана в НПП Исток в 1987 г. для прецизионной (микро)обработки тонколистовых материалов изделий электронной техники [218]. [c.244]

Состав и основные параметры АЛТУ Каравелла [c.244]

Рис. 9.2. АЛТУ Каравелла с ЛПМ Карелия

Основные параметры АЛТУ Каравелла представлены в табл. 9.1. [c.247]

Основные параметры АЛТУ Каравелла [c.247]

Использование АЛТУ Каравелла для прецизионной обработки [c.251]

За период эксплуатации АЛТУ Каравелла был проведен большой объем экспериментальных исследований, касающихся прецизионной резки и сверления различных материалов. Изготовлено большое количество отдельных деталей для приборов электронной техники и др. Основные результаты опубликованы в работах [18, 142-153, 175, 218. [c.251]

Практика показывает, что поддув газа заметно влияет на эффективность технологического процесса [269]. В АЛТУ Каравелла в основном использовались активные технологические газы, подаваемые в зону обработки через аксиальное сопло диаметром 0,8-1,0 мм. Применение активного газа, интенсифицирующего процессы разрушения, оказывается наиболее выгодным в случае, когда качество поверхности реза детали на этом этапе не имеет существенного значения [c.253]

На цветной вклейке V представлен ряд тонколистовых металлических деталей для изделий электронной техники, изготовленных на АЛТУ Каравелла . В целом результаты измерений показывают, что установка Каравелла обеспечивает изготовление тонколистовых металлических деталей сложной формы с приемлемой степенью точности, при этом качество реза в ряде случаев превышает заданное. [c.254]

Таблица 9.3 Производительность прецизионной обработки деталей на АЛТУ Каравелла и традиционными методами

АЛТУ Каравелла Традиционная технология [c.255]

Предварительные исследования показывают, что АЛТУ Каравелла на основе ЛПМ перспективна и для формирования изображений в объеме прозрачных материалов. Воздействию сфокусированного [c.255]

В АЛТУ Каравелла-1 (рис. 9.5 и 9.6) входят следующие блоки. [c.258]

Рис. 9.5. Структурная схема АЛТУ Каравелла-Ь

Основные параметры АЛТУ Каравелла-1 [c.260]

Рис. 9.8. Зависимость средней мощности излучения от временной расстройки сигнала ЗГ относительно сигнала УМ в АЛТУ Каравелла-1 . Знак минус соответствует отставанию, знак плюс — опережению сигнала ЗГ

Излучение, формируемое в ЗГ с телескопическим HP при М — 200, после пространственной фильтрации в пространственном фильтре-коллиматоре имеет двухпучковую структуру с малой расходимостью. Центральному пятну в плоскости фокусировки соответствует пучок с дифракционной расходимостью (0,1 мрад), внешнему — с расходимостью вдвое большей. Расчеты показывают, что если средняя мош,ность излучения АЛТУ Каравелла-1 равна 15 Вт, длительность импульсов излучения по полувысоте 10 не и ЧПИ 13,5 кГц, то при работе с ахроматическим объективом с фокусным расстоянием 70 мм плотность пиковой МОШ.НОСТИ в пятне об- [c.263]

Рис. 9.9. Зависимость средней мощности излучения АЛТУ Каравелла-1 от времени разогрева

Лабораторная АЛТУ Каравелла стала основой для разработки промышленной компактной высокоэффективной и высокоточной технологической установки АЛТУ Каравелла-1 со средней мощностью излучения 15-20 Вт в пучке дифракционного качества при ЧПИ (14 2) кГц. Разработка установки Каравелла-1 закончена в 2003 г. [c.286]

Автоматизированная лазерная технологическая установка (АЛТУ) Каравелла 24, 26, 244, 245, 247, 249-255 [c.304]

Двухканальный ЛПМ Карелия стал основой для создания лабораторной автоматической лазерной технологической установки (АЛТУ) Каравелла (1986-1987 гг.), предназначенной для прецизионной обработки материалов, используемых в производстве изделий электронной техники. На АЛТУ Каравелла продемонстрирована возможность прецизионной резки и сверления большой группы металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, многие из которых до этого момента практически не были включены в сферу лазерной микрообработки. Показано, что Каравелла позволяет на порядок сократить сроки изготовления малых и средних партий изделий электронной техники по сравнению с традиционными методами, включая и электроискровую обработку. [c.24]

В России (СССР) первые сообщения об использовании ЛПМ для микрообработки, как уже упоминалось, относятся к 1973 г. Однако экспериментальные исследования по применению излучения ЛПМ для обработки различных материалов были проведены в 1983-1986 гг. в рамках НИОКР Карелия в НПП Исток (г. Фрязино Московской области). Был разработан двухканальный синхронизированный ЛПМ Карелия (см. гл. 6), работающий по схеме ЗГ - ПФК - УМ, со средней мощностью излучения 20-40 Вт и дифракционным качеством пучка при ЧПИ 8-12 кГц. ЛПМ Карелия стал основой для создания первой отечественной технологической установки АЛТУ Каравелла для прецизионной резки и сверления тонколистовых материалов для изделий электронной техники. [c.243]

АЛТУ Каравелла (рис. 9.2) состоит из нескольких конструктивно независимых блоков двухканального излучателя ЛПМ Карелия , двух модернизированных источников питания ИП-18 с системой на-носекундной синхронизации (см. гл. 6), двухкоординатного горизонтального стола XY для перемещения обрабатываемого материала, вертикального стола Z для перемещения фокусирующего объектива. [c.244]

Пространственно-временная структура выходного излучения ЛПМ АЛТУ Каравелла представлена на рис. 9.3. В однозеркальном режиме излучение ЛПМ имеет однопучковую структуру, которая является самой простой (рис. 9.3, в, г). Расходимость пучка с радиусом выпуклого зеркала i 3 = 3 или 5 см составляет соответственно 0,3 или 0,5 мрад, длительность импульса излучения по основанию — 35 не (рис. 9.3, г), по полувысоте 20 не. В режиме с телескопическим HP (М = 180) структура излучения двухпучковая (рис. 9.3, а, б). Эти пучки перекрываются частично как в пространстве, так и во времени. Расходимость центрального пучка дифракционная (0диф = 0,07 мрад), второго — в два раза больше (0,15 мрад). Поэтому в фокальной плоскости объектива имеются два пятна, отличаюш,иеся по интенсивности примерно в четыре раза, так как средняя мош,ность излучения в пучках ( 10 Вт) и длительность их импульсов ( 10 не) примерно одинаковы. [c.249]

Рис. 9.3. Структура излучения АЛТУ Каравелла распределение интенсивности в плоскости фокусировки (а и в) и временная структура импульса б и г) в режиме с HP при М=180 — аибив однозеркальном режиме с Кз =

В АЛТУ Каравелла характеристиками выходного двухпучкового излучения можно оперативно управлять за счет рассинхронизации импульсов излучения ЗГ по отношению к импульсам УМ (см. гл. 6). В случае опережения сигнала ЗГ преимущественное усиление получает дифракционный пучок, а мощность в пучке с большей расходимостью (0,15 мрад) становится минимальной. Но полностью избавиться от влияния пучка с 0 = 0,15 мрад за счет рассинхронизации не удается, так как пучки частично перекрываются во времени. Эту проблему можно решить либо за счет подавления интенсивности пучка с большей расходимостью пространственным фильтром (что является сложной задачей), либо путем применения нового HP, позволяющего сформировать строго один дифракционный пучок с высокой стабильностью характеристик. Пути решения этой проблемы рассматриваются. [c.251]

В табл. 9.2 приведено полученное из эксперимента время сверления металлических материалов на АЛТУ Каравелла методом прямой прошивки. Средняя мощность излучения при этом составляла 20-23 Вт, использовались фокусирующие объективы с F — ПО, 150 и 230 мм. Поддув газа в зону обработки не производился. Представлены результаты для разных материалов, обрабатываемых излучением ЛПМ тугоплавких металлов (W, Мо), металлов с высокой теплопроводностью (Си, А1, Ag) и различных сплавов (Д16Т, 12Х18Н10Т, У8А, ВК-6). Хорошо обрабатываются излучением ЛПМ и полупроводниковые материалы (Si, Ge, GaAs), прозрачные для ИК-излучения. Экспериментальные исследования позволили сделать вывод, что излучение ЛПМ пригодно для эффективного воздействия на большую группу материалов [18, 142-153, 175, 218, 232, 268], до последнего времени не включенных в сферу лазерной обработки. [c.251]

Особую проблему представляет сокращение сроков подготовки и выпуска единичных, малых и средних партий тонколистовых вольфрамовых, молибденовых, медных и других деталей и узлов изделий электронной техники. Расширение номенклатуры сложных деталей приводит к тому, что используемые для их изготовления традиционные способы микроштамповки и электроискровой обработки становятся неэффективными, а в ряде случаев — неприемлемыми, так как требуют дополнительных затрат времени и труда. Как показывают экспериментальные исследования на АЛТУ Каравелла , прецизионная микрообработка тонких металлических деталей излучением ЛПМ более оперативна, так как не требует изготовления специального инструмента и оснастки, а этап технологической подготовки состоит в основном в составлении и отладке управляющей программы. Пример количественного сопоставления характерных затрат времени и труда [c.254]

Многолетняя эксплуатация АЛТУ Каравелла показала ее широкие возможности для обработки материалов. Она стала основой для разработки промышленной высокоэффективной, производительной и компактной установки нового поколения АЛТУ Каравелла-1 со средней мощностью излучения в пучке дифракционного качества 15-20 Вт и ЧПИ 14 2 кГц, предназначенной для прецизионной (микро)обработки материалов толш,иной 0,02-0,5 мм [218]. Разработка АЛТУ Каравелла-1 была проведена в период с 2001 по 2003 г. в НПП Исток . Внешний вид установки представлен на цветной вклейке VI. [c.258]

Рис. 9.6. Оптическая схема АЛТУ Каравелла-1 ЗГ и УМ — задающий генератор и усилитель мощности с АЭ Кулон LT-lO u / и 2 — зеркала телескопического HP с М = 200 3, 4, 8, 9 я 17 — плоские поворотные зеркала 5 и б —сферические зеркала коллиматора 7 — диафрагма 10 — электромеханический затвор 11 — датчик мощности 12 — оптоэлектронный приемник 13 — светоделительная пластина 14 — ослабитель мощности 15 — согласующий объектив 16 — видеокамера 18 — силовой ахроматический объектив 19 — обрабатываемый объект 20 — горизонтальный координатный стол XY] 21 — дискретный ослабитель мощности и селектирующий фильтр

Представленные в табл. 9.6 основные параметры АЛТУ Каравелла-1 соответствуют оптимальному температурному режиму работы АЭ Кулон LT-lO u (Траб — 1600°С) и нулевой временной расстройке [c.260]

При поимпульсной и пакетной модуляции выходного излучения в АЛТУ Каравелла-1 сигнал ЗГ отстает от сигнала УМ на 150 не (зона полного поглощения). Возможность работы АЛТУ Каравелла-1 в режиме пакетной модуляции позволяет значительно повысить опера- [c.262]

Рис. 9.10. Отверстия на образцах из нержавеюш,ей стали толщиной 50 мкм, изготовленные на АЛТУ Каравелла-1 . При увеличении микроскопа хЗООО rfoTB — 3, 18 мкм (а, б). При увеличении хШОО doxB = 15,5 мкм в, г) 8,1 мкм (д) и 19 мкм (е). Изображения а и б получены в отраженном, остальные —

Экспериментальные результаты исследований процессов резки и сверления различных материалов с помощью ЛПМ Карелия стимулировали создание первой отечественной лабораторной технологической установки АЛТУ Каравелла , предназначенной для прецизионной обработки тонколистовых (до 1 мм) материалов изделий электронной техники. Средняя мощность излучения АЛТУ Каравелла в пучке дифракционного качества составляет не менее 20 Вт при ЧПИ 10 кГц. Многолетняя эксплуатация АЛТУ Каравелла убедительно показала, что импульсным излучением ЛПМ можно эффективно производить прецизионную обработку целого ряда материалов тугоплавких металлов (Мо, W, Та и т.д.), металлов с высокой теплопроводностью (Си, А1, Ag, Au и др.) и их сплавов, полупроводников (Si, Ge, GaAs, Si и др.), керметов, графита, естественных и искусственных алмазов, прозрачных материалов (стекло, кварц, сапфир) и др. Прецизионная обработка излучением ЛПМ имеет следующие преимущества высокую производительность изготовления деталей по сравнению с традиционными методами обработки (включая и электроискровой способ), прогнозируемое и контролируемое удаление обрабатываемого материала микропорциями, малую зону термического влияния, отсутствие расслоения материала, возможность обработки сложных поверхностей и под разными углами. Излучением ЛПМ эффективно производятся следующие технологические операции прямая прошивка отверстий диаметром 3-100 мкм, прецизионная контурная резка, скрайбирование. [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...