×
13.02.2018
218.016.2091

Результат интеллектуальной деятельности: Способ резки заготовки, выполненной из магния или магниевого сплава

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ резки материалов лазерным лучом может быть использован в машиностроении для резки магниевых сплавов. В процессе резки из области реза удаляют продукты разрушения посредством газа. В качестве технологического газа используют инертный газ высокой чистоты. Технологический газ подводят под острым углом к поверхности фронта реза, непосредственно к поверхности заготовки, под углом 2-10° к оси лазерного луча, под давлением, не меньшим 6 бар. В результате обеспечена возможность резки магния и его сплавов лазерным лучом без воспламенения металла на фронте и поверхности реза, а также его частиц, удаляемых из зоны реза. 1 ил.

Изобретение относится к области резки металлов, в частности к способу резки металлов лазерным лучом с использованием вспомогательного газа, и может найти применение в различных отраслях машиностроения, где стоит задача резки магниевых сплавов.

Известны способы и устройства для резки лазерным лучом с использованием вспомогательного газа с применением разнообразных типов сопел для выдува этого газа в область воздействия лазерного луча или в зону его термического влияния. Общим недостатком таких решений является: либо сильное снижение скорости и качества резания и быстрое возрастание лазерной мощности при увеличении толщины разрезаемого материала (см. Fieret J., Terry M.J., Overview of flow dynamics in gas as sisted laser cutting. Proc. SPIE, vol. 801, 1987, p. 243), либо невозможность проводить лазерную резку листов с шероховатой или неровной поверхностью (см. ЕР №0615481, B23K 2/14), когда в качестве вспомогательного газа используют кислород и когда основным условием реализации предлагаемого способа подвода газа является плотный контакт сопла с разрезаемой поверхностью для устранения возможности взаимодействия кислорода с атмосферным воздухом.

Известен также способ резки материалов лазерным лучом, включающий использование вспомогательного газа, удаляющего из области реза продукты разрушения, который подают под углом к поверхности фронта реза (см. RU №2172233, B23K 26/14, B23K 26/38, 1999).

К недостаткам известных способов резки относится то, что они не подходят для резки магниевых сплавов, т.к. при использовании воздуха в качестве технологического газа при лазерной резке при нагреве до 550-600°С происходит разрушение защитной пленки оксида магния кислородом воздуха, после чего магний воспламеняется и горит ярким белым пламенем.

Горение магния сопровождается выделением большого количества тепла по реакции:

2Mg+O2=2MgO+146,1 ккал.

При горении магния на воздухе достигается температура 2850°С.

Задачей, на решение которой направлен заявленный способ, является обеспечение возможности резки магния и его сплавов лазерным лучом.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности резки заготовок из магния и магниевых сплавов с применением лазерного излучения без воспламенения металла на фронте и поверхности реза, а также его частиц, удаляемых из зоны реза, кроме того, обеспечивается должное качество реза.

Поставленная задача решается тем, что способ резки заготовки, выполненной из магния или магниевого сплава, включающий резку лазерным лучом с удалением из области реза продуктов разрушения посредством технологического газа, который подают к поверхности фронта реза, отличается тем, что в качестве технологического газа используют инертный газ высокой чистоты, при этом газ подают под давлением не менее 6 бар к поверхности фронта реза под острым углом, а к оси лазерного луча - под углом 2-10°.

Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения с совокупностью существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.

Признаки, указывающие, что «в качестве технологического газа используют инертный газ высокой чистоты», исключают доступ к зоне реза кислорода воздуха и разрушение им защитной пленки оксида магния.

Признаки, указывающие, что «технологический газ подводят под острым углом к фронту реза», обеспечивают эффективное выдувание расплава из ванны расплава, образующейся при работе лазерного луча.

Признаки, указывающие, что «технологический газ подводят «под углом 2-10° к оси лазерного луча», обеспечивают максимальный эффект удаления расплава магния.

Признаки, указывающие, что «технологический газ подводят «под давлением не менее 6 бар», указывают минимальное значение давления технологического газа, при котором обеспечивается качество реза, вследствие эффективного и оперативного удаления расплава.

На чертеже показана схема реализации заявленного способа.

На чертеже показаны лазерная головка 1, блок 2 пневматической защиты оптики лазерной головки 1, лазерный луч 3, трубка 4 подачи технологического газа, заготовка 5, рез 6, его фронт 7, рабочий стол 8, с проемами 9, защитный слой 10, направление движения лазерной головки 11.

Для реализации способа используют известный комплект оборудования, используемый для лазерной резки, при этом лазерная головка 1 закреплена на манипуляторе промышленного робота или на подвижном элементе станка известной конструкции, например S40M производства Shenzhen Sicono Electromechanical Equipment Co, КНР (не показаны), при этом она снабжена известным блоком 2 пневматической защиты ее оптики.

Стандартная лазерная головка 1 (например, головка оптическая IPGP FLW-D50), снабженная соответствующими узлами (такими, как: оптоволоконный лазер ЛС-1-К - мощностью 1 кВт, волокно доставки излучения QBH- ВН- 200 мкм, чиллер IPG LC-72.01), обеспечивает возможность фокусирования лазерного луча 3 на заготовке 5. Оптическая схема в головке 1 защищается сжатым воздухом под давлением, большим давления технологического газа (в данном случае это 8 бар). В процессе резки используют неподвижный рабочий стол 8, снабженный проемами 9, через которые возможен отвод «продуктов резания» после прорезания заготовки 5 насквозь. Подачу технологического газа осуществляют по, предпочтительно медной, трубке 4 диаметром до 2 мм. В качестве технологического газа используют инертный газ высокой чистоты, например аргон.

Заявленный способ осуществляется в следующем порядке.

Заготовку 5 неподвижно фиксируют на рабочем столе 8.

Лазерный луч 3, позиционируют над начальной точкой траектории его перемещения относительно поверхности заготовки 5, ориентируя его перпендикулярно этой поверхности. Подвод технологического газа начинают практически одновременно с включением в работу лазера, ведут под острым углом к фронту 7 реза 6, непосредственно к поверхности заготовки 5, под углом 2-10° к оси лазерного луча 3, под давлением, не меньшим 6 бар (при этом верхний предел давления вполне может достигать 20 бар и более, в зависимости от технических возможностей используемого оборудования для подачи газа).

Под действием лазерного излучения материал заготовки 5 начинает плавиться. До потери расплавом металла подвижности его выдувают из зоны расплава на фронте 7 реза 6 потоком технологического газа (подведенного по трубке 4 фактически вплотную к зоне реза 6, что исключает потерю им чистоты и вовлечение в него воздуха). Таким образом, технологический газ формирует защитный слой 10 (из инертного газа) вокруг фронта 7 реза 6 (ванны расплава), тем самым исключает взаимодействие фронта 7 реза 6, а также расплава и капель металла с кислородом.

Производительность процесса регулируют известным образом, регулируя мощность лазерного излучения (например, регулируя мощность источника лазерного излучения) и скорость перемещения лазерного луча 3 относительно заготовки 5 (скорость перемещения лазерной головки 1).

Далее все повторяется.


Способ резки заготовки, выполненной из магния или магниевого сплава
Способ резки заготовки, выполненной из магния или магниевого сплава
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 151-160 of 171 items.
13.11.2019
№219.017.e0a5

Реактор для контроля гидратообразования

Изобретение относится к области автоматического контроля условий гидратообразования природного газа и может быть использовано для изучения условий гидратообразования на различных материалах в условиях залежей углеводородов и магистральных трубопроводов. Заявлен реактор для контроля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705709
Дата охранного документа: 11.11.2019
15.11.2019
№219.017.e291

Реактор для контроля гидратообразования

Изобретение относится к области автоматического контроля условий гидратообразования природного газа и может быть использовано для изучения условий гидратообразования на различных материалах в условиях залежей углеводородов и магистральных трубопроводов. Реактор для контроля гидратообразования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705935
Дата охранного документа: 12.11.2019
08.12.2019
№219.017.ea97

Способ исследования ротовой жидкости

Изобретение относится к исследованию ротовой жидкости. Способ исследования ротовой жидкости включает ее сбор и центрифугирование, приготовление препарата и последующее его изучение. При этом кроме секрета слюнных желез отбирают микрофлору и продукты их жизнедеятельности, содержимое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708241
Дата охранного документа: 05.12.2019
08.12.2019
№219.017.eae8

Способ получения каротиноидов из гидробионтов

Изобретение относится к рыбной промышленности, в частности к способам выделения жирорастворимых каротиноидов. Способ получения каротиноидов из гидробионтов включает подготовку сырья, его экстракцию полярным органическим растворителем, фильтрацию экстракта, соединение с маслом и реэкстракцию в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708157
Дата охранного документа: 04.12.2019
27.01.2020
№220.017.fa9c

Способ проведения цитологического исследования при дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы

Изобретение относится к медицине, а именно к эндокринологии, и может быть использовано для проведения цитологического исследования при дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы. Проводят тонкоигольную аспирационную биопсию узловых образований под контролем УЗИ с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712080
Дата охранного документа: 24.01.2020
27.01.2020
№220.017.fabd

Способ оценки загрязнения территорий пестицидами путем биоиндикации

Группа изобретений относится к охране окружающей среды и рациональному природопользованию, а именно к способам оценки экологического состояния окружающей среды с помощью биоиндикации. Для этого отбирают членистоногих насекомых из отряда прямокрылых, которых отлавливают на территории, кроме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712100
Дата охранного документа: 24.01.2020
01.02.2020
№220.017.fc78

Смесь почвенная для рекультивации нарушенных земель

Изобретение относится к области рекультивации нарушенных земель. Смесь содержит буровой шлам, песок, торф, гипсосодержащие добавки, включающие цеолит, и органоминеральное удобрение. Компоненты использованы в составе смеси при следующем содержании, об.%: буровой шлам 50-60%, песок 10-15%, торф...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712523
Дата охранного документа: 29.01.2020
09.02.2020
№220.018.015b

Способ когерентной разнесенной передачи сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах радиосвязи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи в системе многоканальной радиосвязи с применением широкополосных сигналов. Для этого в передающей части первой стороны формируют N каналов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713750
Дата охранного документа: 07.02.2020
17.04.2020
№220.018.14dc

Состав для производства хлебобулочных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Состав для производства хлебобулочных изделий содержит муку пшеничную высшего сорта, соевую полуобезжиренную муку, кунжутную муку, соль поваренную пищевую, дрожжи быстродействующие, сахар-песок и воду питьевую. Муку используют при соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718987
Дата охранного документа: 15.04.2020
18.04.2020
№220.018.15d1

Радиальный подшипниковый узел

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению. Радиальный подшипниковый узел включает втулку, разделенную на сегменты (2, 3), размещенную в полости корпуса (1) статора электромашины, и ротор (4), размещенный с возможностью вращения в полости втулки, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719046
Дата охранного документа: 16.04.2020
Showing 61-63 of 63 items.
14.03.2019
№219.016.df5d

Установка для переработки жидких радиоактивных отходов

Изобретение относится к атомной экологии и может быть использовано при переработке ЖРО, образующихся при эксплуатации различных атомно-энергетических установок на атомных электростанциях и транспортных средствах. Установка для переработки ЖРО содержит соединенные трубопроводами с запорными и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681626
Дата охранного документа: 11.03.2019
15.10.2019
№219.017.d5d6

Устройство для лазерной очистки корпуса судна

Изобретение относится к устройству для лазерной очистки корпуса судна. Устройство содержит контейнер с отверстием для вывода лазерного излучения и лазер. Контейнер выполнен герметичным с фокусирующей и сканирующей системой, выходное отверстие которой выполнено как щелевидный конфузор. Контейнер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702884
Дата охранного документа: 11.10.2019
31.12.2020
№219.017.f45f

Способ получения композиционного материала для биорезорбируемого магниевого имплантата

Изобретение относится к способу получения материала с композиционным антикоррозионным покрытием для биосовместимых имплантатов с ограниченным сроком нахождения в организме, служащих для замены и/или регенерации поврежденных костных тканей, и может найти применение в имплантационной хирургии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710597
Дата охранного документа: 30.12.2019
+ добавить свой РИД