Лазер и ювелирное дело

Лазерная технология и ее использование, особенности использования лазерной сварки, резки, гравировки, маркировки и клеймления. Процесс работы со стеклом и характеристика основных видов резки металлов. Оборудование и факторы, влияющие на качество резки.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 09.08.2015
Размер файла 471,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра «Компьютерный дизайн»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Лазер и ювелирное дело»

по дисциплине: «Новейшие методы художественного проектирования»

Москва 2015

Оглавление

Введение

1. Лазерная технология и ее использование

1.1 Лазерная сварка

1.2 Лазерная гравировка

1.3 Маркировка и клеймение

1.4 Лазерная резка

2. Лазер и стекло

3. Лазерная резка металлов

3.1 Виды резки

3.2 Факторы, влияющие на качество резки

3.4 Производительность резки металла

4. Технологический процесс дипломной работы

4.1 Оборудование

4.2 Технологический процесс

Заключение

Использованная литература

Введение

Первое упоминание в научной хронике про изобретение лазера, это 1917 год А. Эйнштейн представляет концепцию вынужденного излучения. Лазер стал одним из самых значимых изобретений XX века.

Лазерное оборудование сегодня широко используется в нашу жизнь, широчайшее применение практически во всех отраслях экономики, и число лазерных методик и технологий постоянно растет. Объем производства лазерной техники в мире стабильно увеличивается на 15-20% в год. Доля энергии, употребляемой индустриально развитыми странами в форме лазерного луча, тоже быстро растет и настолько быстро, что у экспертов появились основания говорить о начале третьей промышленной революции. Технологии лазерной обработки материалов интенсивно развиваются и обновляются, что открывает дополнительные возможности широкого и эффективного применения лазеров в ювелирном производстве.

Лазерные технологии обработки материалов широко применяются в промышленности для различных технологических операций - сварки, резки, маркировки и гравировки, термообработки, сверления отверстий. В последние годы наметилась тенденция расширения применения лазеров в ювелирной отрасли.

лазерный резка металл гравировка

1. Лазерная технология и ее применение

Лазер - это устройство, преобразующее энергию накачки световую, электрическую, тепловую, химическую и др. в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

Использование лазера в науке, вооружение, медицине, в быту, промышленности (таблица 1).

Таблица 1 - Использования лазера в промышленности

Лазерная термообработка

Лазерное оплавление

Получение поверхностных покрытий

Ударное Воздействие

Лазерная сварка

Лазерная гравировка

Лазерное разделение материалов

1. Лазерная закалка

2. Лазерный отжиг

3. Лазерный отпуск

4. Лазерная очистка

5. Лазерная дезактивация

1. Оплавление для улучшение поверхности

2. Аморфизация

1. Лазерное легирование

2. Лазерная наплавка

3. Вакуумно - лазерно напыление

1.Ударное упрочнение

2. Инициирование физико

- химических процессов

1. Лазерная резка

2. Газолазерная резка

Возможно, использовать применения лазера в ювелирном деле.

Лазер применяют как:

1. обработка металлических поверхностей

2. лазерная сварка

3. гравировка драгоценных металлов

4. «пробивка» отверстий в драгоценных камнях и художественного стекла, отверстия точные и аккуратное. Ни один другой вид обработки (к примеру, механическое контактное сверление) не обеспечивает такого качества при столь низких затратах энергии.

5. лазерная резка металла

6. маркировка и клеймление бриллиантов

Для ювелирной точности необходима тщательная организация процесса обработки. Современное лазерное оборудование с ЧПУ, которое отвечает запросам ювелирного производства: обработка лазером осуществляется с большой аккуратностью, высокой скоростью, совершенно без отходов и нулевым процентом брака. Лазерный станок с ЧПУ является вершиной технологического развития обработки. Его применение в ответственной ювелирной отрасли является совершенно оправданным. Благодаря прецизионной точности механической части, погрешность позиционирования лазерного излучателя над заготовкой не превышает 0,1 мм. В сочетании с высоким оптическим разрешением лазерной системы, это позволяет добиться отменного качества наносимых изображений.

1.1 Лазерная сварка

Пример лазерной сварки в ювелирном деле- это восстановление звеньев цепочки - кроме лазера нет других способов выполнить эту операцию быстро и качественно. Конкурентом лазерной сварки является давно хорошо известный и распространенный метод пайки твердым припоем (рисунок 1).

Рисунок 1 - Лазерная сварка на трубе [1]

Лазерная сварка - это процесс плавления самих частей изделия мощным лазерным лучом. Соединение получается на молекулярном уровне. Присадочный материал, который может использоваться в процессе, обычно имеет тот же химический состав и не отличается от основного металла изделия. Нагрев материала настолько локализован, что стык незаметен. Нет видимого шва. Нет термической деформации, обесцвечивания материала.

При пайке используется открытый огонь. Он нагревает достаточно большую площадь. Возникает риск повредить нагревом другие части изделия. Например, драгоценные камни. Ювелир вынужден удалять их или применять защитные меры. Очень легко ошибиться в технологии. Особенно если мастер не имеет достаточного опыта.

При сварке лазером, луч сконцентрирован на очень маленьком пятне, так что моментально сжигает любые примеси в районе лазерной сварки. Металл же в остальных местах почти не нагревается. Это исключает необходимость предварительной очистки и последующего травления. Лазерная сварка может быть выполнена на грязной поверхности, не обесцвечивая металл, не возбуждая вспышек горения загрязнителей.

Краткий список технологических операций, на которые способна сварка лазером:

1.Изменение размера колец, обработка зубчатых кромок, ремонт установочных гнезд

2. Сборка сломанных ожерелий, серег и браслетов

3. Ремонт бижутерии, оправ для очков

4. Придание поверхности шероховатости, различная дизайнерская обработка

1.2 Лазерная гравировка

Лазерная гравировка - это технология, которая позволяет наносить различные изображения на поверхности практически любого материала. Высокое разрешение (тонкие линия), точность и повторяемость (менее 5 мкм) графического рисунка на металле позволяет эффективно применить лазерную маркировку для разметки изделий под дальнейшую ручную гравировку, например при изготовлении памятных знаков, медалей или инструмента для их производства.

Широкий диапазон режимов обработки на лазерных станках позволяет точно дозировать энергию лазерного излучения, что в свою очередь обеспечивает возможность высокоточной обработки двухслойных материалов, например ювелирных изделий из недрагоценных металлов предварительно покрытых лаком.

Удаление лака под воздействием лазерного излучения без нарушения геометрических параметров поверхности металла, дает возможность провести в последующем гальваническое осаждение драгоценного металла практически любого графического изображения и получить необычное изделие.

В качестве эскиза (базиса для управляющей программы станка) может использоваться любое изображение - текстовый фрагмент, фотография, вензель, логотип, произвольный рисунок или их взаимные комбинации (рисунок 2).

Высокая универсальность лазерного станка с ЧПУ позволяет быстро перенастраивать оборудование на гравировку любых эскизов - достаточно лишь подгрузить нужный файл в память системы ЧПУ.

Рисунок 2 - Лазерная гравировка [2]

Так при гравировке текста, невооружённым глазом различимы символы не крупнее 1,5 мм2. Это позволяет успешно использовать лазерные станки с ЧПУ для гравировки ювелирных изделий. При обработке изделий из драгоценных металлов (серебра, золота, платины или палладия) лазерный луч погружается в материал на микроскопическую глубину, оставляя чёткий и аккуратный след гравировки.

Электронная система ЧПУ обеспечивает точное позиционирование наносимого изображения относительно границ изделия, а также его 100%-ое соответствие программному эскизу. Широкий диапазон изменения режимов обработки позволяет точно дозировать мощность излучения и наносить тончайшую гравировку на двухслойные материалы (например, с покрытием позолотой). Этот же способ используется для подготовки поверхности к гальванической обработке (насаждению драгоценного металла на практически любое изображение).

Лазерная гравировка не имеет выступающего рельефа, со временем изображение не будет тускнеть, пачкаться или стираться, даже при чистке ювелирных украшений.

1.3 Маркировка и клеймление

Современное развитие лазерной техники и совершенствование параметров лазерного излучения, разработка принципиально новых лазерных излучателей открыло возможности маркирования бриллиантов.

Промышленная маркировка - это нанесение на изделие различной информации и идентификационных данных. Во многих случаях именно лазерная маркировка на поверхности изделий является оптимальной, как с технической части, так и эстетической (рисунок 3).

Маркировка и клеймление бриллиантов позволяет наносить чёткое, неуничтожимое изображения даже на камни массой менее одного карата. Такая маркировка является превосходным знаком качества и даёт существенное преимущество при идентификации камней.

По сообщениям в журнале «Ювелирное Обозрение» американский институт геммологии с целью улучшения характеристик рынка бриллиантов приступил к лазерному маркированию бриллиантов весом от 0,99 карат.

Рисунок 3 - Пример маркировки, с помощью лазера [3]

Аналогичные работы проводятся и в России. Синтетический алмаз, который по физико-химическим свойствам очень близок к натуральному камню является хорошим модельным материалом для исследования технологического процесса маркировки бриллиантов. Поскольку, размер хорошо идентифицируемых знаков составляет около 125 мкм, то открывается возможность маркировки по рудисту бриллиантов от 0,2 карат, так как размер рудиста при этом составляет около 200 мкм.

Одним из видов лазерной маркировки является клеймение, где изображение формируется на металле в результате проецирования предварительно созданного рисунка лазерным лучом. Такой метод позволяет легко получать небольшие размеры на металле и применяется для постановки именников предприятия-изготовителя изделия и пробирных клей. Высокое разрешение позволяет получать изображения с высокой степенью защиты от воспроизведения (подделки) и может применяться для постановки пробирных клейм.

1.4 Лазерная резка

Резка относится к термическому способу обработки материалов и бывает нескольких видов. Разные лазеры могут резать разные материалы. Это металлические и не металлические материалы, дерево, ткани, кожа.

2. Лазер и стекло

Лазерная резка стекла. Уникальные свойства лазерного излучения позволяют эффективно использовать его для высокоточной размерной резки, сварки, термоупрочнения и лазерной полировки поверхности изделий и других технологических процессов.

Традиционные методы обработки кварцевого стекла основываются на применении для сварки газовой горелки, для резки скрайбирование алмазным инструментом или применение лазерного излучения для резки в режиме испарения материала.

К основным недостаткам таких технологий следует отнести:

-трудность получения высокой точности изделий;

-требуется дополнительная обработка изготовленного изделия;

-низкая производительность труда;

-низкая культура производства, характеризуемая малой степенью

автоматизации процессов;

-большой расход материала.

Смысл лазерной резки в том, что при лазерном воздействии практически отсутствует плавление материала, в основном идет испарение и удаление паров сжатым воздухом, который подается в зону обработки. Заметное оплавление поверхности реза происходит только при небольшой скорости резки и минимальной подаче воздуха - лишь бы не допустить возгорания материала.

Кварцевое стекло выделяется из всех стекол своими предельными характеристиками: самая высокая температура размягчения и испарения, самый низкий коэффициент термического расширения, очень высокая оптическая прозрачность и химическая стойкость. Поэтому кварцевое стекло нашло широкое применение от волоконной оптики до конструкционных изделий в технологических установках химической промышленности, установках выращивания монокристаллов и др.

Важное преимущество лазерной резки стекла - это естественно скорость, с какой мастер выполняет резку, она несравнима со скоростью традиционного способа резки - ручной. Также процесс лазерной резки позволяет еще и сэкономить стекло, почти не оставляя лишних отрезков. Тогда как при ручном способе обработки стекла у стекольщика зачастую остается большое количество неходового материала. Но при всех достоинствах, профессиональные стекольщики отмечают некоторые отрицательные моменты данной работы, например при разрезе стекла для последующего его склеивания, края материала при контакте с растворителем могут деформироваться.

3. Лазерная резка металлов

Наиболее современным и динамично развивающимся методом металлообработки является лазерная резка металла.

Есть несколько различных способов резки металла с помощью термических процессов.

Основными из них являются:

· лазерная резка

· плазменная резка

· кислородная резка

· гидрорезка

· гидроабразивная

3.1 Виды резки

· Кислородно-газовая резка представляет собой химическую (экзотермическую) реакцию между кислородом и сталью, в процессе которой происходит нагрев и расплавление стали. Расплавленная сталь выдувается используемым газом. Этот вид резки используется только для углеродистых сталей и обычно для толстых материалов - толщиной более 50 мм. Кислородно-газовая резка не эффективна для нержавеющей стали или алюминия (рисунок 4).

· Плазменная резка использует высоко-температурный, электропроводящий газ, который прорезает электропроводящий материал. Плазма позволяет резать железные и не железные сплавы в любом состоянии (ржавый, окрашенный, с покрытием). Диапазон толщин для плазменной резки - от калиброванных тонких листов до 50 мм.

· При лазерной резке луч нагревает и частично расплавляет, а потом испаряет материал. Лазер позволяет резать все типы металлов, хотя поверхность должна быть в хорошем состоянии (без ржавчины). Лазер обычно используется для тонколистового металла, хотя может резать листовой металл до 20-25 мм толщиной. Для резки толстого металла применяется лазер высокой мощности и специальный высокопрочный стол. Процесс резки, который вы выберете, зависит от нужд производства и критических параметров резки - качество резки, производительность, рабочие затраты, рентабельность, гибкость.

· Гидрорезка. Резка водой называется гидрорезкой. Если при этом добавляется абразив, тогда происходит гидроабразивная резка, которая осуществляется струей воды под давлением в несколько тысяч атмосфер. В результате такой силы воздействия происходит механическое разрушение материала, при этом струя не деформирует, не оплавляет и не меняет физико-механические свойства материала.

· Гидроабразивная резка применяется для изготовления художественных панно из натурального камня для отделки интерьеров и фасадов зданий, а также качественного раскроя изделий из металла, стекла, пластмассы и пр.

Рисунок 4 - Лазерная резка стали [4]

3.3 Факторы, влияющие на качество резки

В зависимости от типа продукции, качество резки может иметь различную степень важности. Есть несколько различных факторов, влияющих на качество.

Угол скоса

Качество угла скоса при различных процессах заметно отличается. Для оценки качества измеряется отклонение от прямого угла. Лазерная резка обычно имеет минимальное отклонение, плазменная резка - большее, а кислородно-газовая - максимальное.

Ширина реза

Ширина реза измеряется как ширина материала, который удаляется во время процесса резки. Для лазерной резки типичны значения 0,15..0,5мм в зависимости от толщины листа. Следует заметить, что хотя ширина реза очень мала, она значительно увеличивается с ростом толщины металла. При плазменной резке ширина реза достигает значений от 1 до 9 мм в зависимости от толщины. Кислородно-газовая резка имеет максимальную ширину реза.

Металлургические изменения поверхности реза

При всех процессах резки происходят тепловые изменения металла в местах реза. Наименьшая глубина у лазерной резки 0,1..0,2 мм. Кислородно-газовая резка дает наибольшую глубину, а плазменная резка - среднюю. Изменения зависят от скорости реза, что объясняет их наибольшую величину у медленной кислородно-газовой резки. При лазерной и плазменной резке, уровень твердости в месте реза зависит от используемых газов. Азот дает наиболее твердый, ломкий край. Кислород дает рез наименьшей твердости.

Шлак и нагар

При всех процессах резки появляется некоторое количество шлака. Кислородно-газовая резка дает наибольшее количество нагара, а поскольку она является самым медленным способом резки, то зачастую очень сложно удалить этот нагар. Когда происходит резка, металл расплавляется и снова застывает, привариваясь к металлу. Наилучшим образом происходит соединение с горячей поверхностью, поэтому процессы с большой тепловой зоной, такие как кислородно-газовая резка, дают наибольшее количество нагара. И лазер, и плазма обеспечивают практически отсутствие нагара до определенных толщин, после которых происходит образование некоторого количества нагара.

При плазменной резке нагар достаточно легко удаляется, во-первых потому что его значительно меньше, а во-вторых, плазма дает более узкую тепловую зону с меньшей поверхностью, к которой может привариться металл (рисунок 5).

Рисунок 5 - Работник, который контролирует лазерную резка [5]

Отклонения

Отклонения зависят в большей степени от точности механической части машины, но влияют также и другие факторы (уровень мастерства оператора, толщина листа, скорость резки и др.). Ниже приведены значения для примера. Обычно лазерная резка дает погрешность 0,15..0,3 мм. Плазменная резка 0,3..0,6 мм. Кислородно-газовая - 0,4.;0,6 мм.

3.4 Производительность резки металла

Производительность показывает - сколько деталей производится в заданный временной период. Наиболее критичный фактор - это скорость резки. Следует также учесть массу дополнительных факторов - время, потраченное на предварительный прогрев, задержки прожига, необходимые дополнительные операции и автоматизацию производства.

На (рисунке 6) показаны скорости для трех выбранных толщин, разрезанных с помощью кислородно-газовой резки, воздушной плазменной резки, высококачественной плазменной резки, лазерной резки.

Рисунок 6 - Сравнение скоростей резки различными способами при оптимальном качестве реза [6]

Сравнение скоростей может быть использовано для расчета количества получаемых деталей в час, если известна общая линейная длина (периметр) реза. Например, если требуется вырезать деталь 120х120мм, то линейная длина реза будет 480 мм. Таким образом, получаем количество деталей в час, как показано в (таблице 2).

Таблица 2 - Сравнение производительности

Наилучший результат у современной плазменной резки - 554 детали. Тем не менее, есть другие факторы, которые влияют на производительность. Данный пример не берет во внимание задержки на прогрев или прожиг, которые обычно сопутствуют кислородно-газовой резке.

Лазер также имеет задержки прожига, хотя меньшие. Из всех трех, наименьшие задержки прожига у плазменной резки, поскольку отсутствует необходимость разогрева перед прожигом. Энергия, передаваемая металлу, настолько велика, что прожиг происходит очень быстро.

Кроме того, дополнительного времени могут потребовать следующие операции - например, удаление нагара. Это вызовет уменьшение количества выпускаемых деталей, особенно при кислородно-газовой резке.

Лазерный луч позволяет разрезать металлы толщиной до 15-20 мм, хотя наибольший эффект достигается при толщине 6 мм. Существенным недостатком лазерной резки является низкий КПД самого лазера (всего 15%), что не позволяет обрабатывать листы толще 12 мм. К тому же не все металлы можно резать лазером: алюминий, титан и высоколегированные стали обладают сильными отражательными свойствами, и мощности лазера попросту может не хватить для всей толщины металла. Выбор лазерной резки (Рисунок 7).

Рисунок 7 - График выбора оптимального способа резки металла [7]

Отсутствия термического воздействия на материал, гидроабразивная резка также предлагает ряд преимуществ в сравнении с другими технологиями резки и решает ряд технологических задач, спектр которых постоянно растет и расширяется (таблица 3):

Таблица 3 - Технические задачи

Гидрорезка

Плазма

LЛазер

ЭЭО

Процесс

Процесс разрушения жидкость абразив

Процесс расплавления с использованием высокотемпературной ионизированной газовой дуги

Процесс расплавления с использованием направленного лазерного луча

Процесс разрушения с использованием электроразряда

Mатериалы

Любой материал.

Главным образом, сталь, нержавеющая сталь и алюминий.

Главным образом, сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Также можно резать различные другие материалы.

Только электропроводные материалы.

Tолщина

До 24 дюймов (60 см), практически любой материал. Ограничение по оси Z - единственное ограничение толщины.

До 2-3 дюймов (5-7,5 см), в зависимости от материала.

Как правило, 1 дюйм (2,54 см) или меньше, в зависимости от материала.

Как правило, 12 дюймов (30,5 см) или меньше.

Точность детали

До 0,001 дюйма

До 0,01 дюйма

До 0,001 дюйма

До 0,0001 дюйма

Вложение денежных средств

От 60 тыс. долл. до 300 тыс. долл. и больше

От 60 тыс. долл. до 300 тыс. долл. и больше

От 200 тыс. долл. до 1 млн долл. и больше

От 100 тыс. долл. до 400 тыс. долл. и больше

Наладка станка

Одинаковая для всех материалов

Разные для разных проектов

Различные газы и параметры для различных материалов

Разные типы подводки для разных проектов

В 21 веке лазер стал широко использоваться в ювелирном производстве. Используют лазерную, плазменную и кислородно-газовую резку. Соединяют несколько технологий, как лазерная резка и лазерная гравировка (рисунок 1).

4. Технологический процесс дипломной работы

Лазерная резка позволяет вырезать из золота, серебра, сталей, меди, латуни и других металлов. Рекомендуемое оборудование это МиниМаркер 2 или лазерная рабочая станция. Это зависит от капитала компании. Пример работ вырезанный лазером (рисунок 12).

4.1 Оборудование

Для маркировки и гравировки используют оборудование производства Россия ООО «Лазер центр». МиниМаркер 2 - М50 - компактный прецизионный маркер на базе волоконного лазера с повышенными скорость и качественными характеристиками (рисунок 8).

Рисунок 8 - МиниМаркер 2 - М50 [8]

Особенности:

· Высокая качество маркировки 8700 мм/ сек

· Высокое качество гравировки

· Отличная деталировка получаемых изображений

· Исключительная надежность

· Низкое электропотребление

· Отсутствие расходных материалов

· Интуитивно понятное и функциональное программное обеспечение

· Простота интеграции в любом технологические процессы, в том числе автоматизированные и роботизированные линии для работы в автоматическом режиме

Использование МиниМаркер рекомендован для прецизионной лазерной маркировки и гравировки:

- изделий из драгоценных металлов

- медицинский инструмента и деталей

- изделий из твердых сплавов и цветных металлов

- деталей с окрашенной, оксидированием и форфативанием поверхности

- разнообразных металлических деталей и чистотой шлифованной поверхностью

- изделий из некоторых видов пластиков, резины, керамики

- цветная маркировка металлов (рисунок 9)

Рисунок 9 - цветная маркировка [9]

Для лазерной резки используют систему лазерной резки «RX- 50/150» (рисунок 10 и рисунок 11).

Особенности:

Уникальные технологические возможности обработки тонколистовых материалов

Возможность резко до 3 мм

Надежность и минимальные эксплуатационные затраты

Высокое качество и гибкость технологии резки

Рисунок 10 - Внутри лазерной системы «RX- 50/150» [10]

Рисунок 11 - Лазерная системы «RX- 50/150» [11]

Назначение и специализация оборудования RX- 50:

Сверхточная лазерная резка металлов ( латунь, медь, сталь, золото, нитинол, титан и др.) толщиной от 20 микрон до 0,5 мм.

Назначение и специализация оборудования RX- 150:

Сверхточная лазерная резка металлов ( латунь, медь, сталь, золото, нитинол, титан и др.) толщиной от 50 микрон до 1,0 мм (опционально: черные металлы до 3 мм, алюминий до 2 мм, латунь 1,5 мм) и неметаллов (керамики, графит, слюда и пр.) толщиной до 4 мм.

Рисунок 12 - Вырезанный элемент материал - латунь, толщина 0,5 мм [12]

4.2 Технологический процесс

Изготовление ожерелья в лазерной системе «RX- 150».

1. Разработка эскиза

2. Чертеж делается в программе CorelDraw, масштаб 1:1

3. Отдача чертежа в программу на лазер

4. Установка листа металла в лазерную систему

5. Лазер вырезает по 2D чертежу на листе металла нужной толщины

6. Достаем не обработанную заготовку изделия

7. Финишная обработка, вставка художественного стекла

8. Сборка элементов в цельное ожерелье

Заключение

Планировка по резку тонких сталей и драгоценных металлов. Всегда важны скорость и качество заготовок, то лазерная технология отличный выбор.

Главная задача - это выбор того или иного оборудования, вид резки и выбор газа для лазера, который зависит от поставленных задач в производстве. Так по мере роста толщины материала к критериям выбора газа добавятся требования к дополнительным операциям по удалению окислов, и придется сравнивать возросшую стоимость азота в связи с выросшим расходом и себестоимость дополнительных операций. В любых других случаях можно использовать кислород.

Кислородно-газовая, лазерная и плазменная резка - известные термические процессы, используемые для резки стали. Каждый имеет свои преимущества и ограничения, в зависимости от потребностей производства.

Лазерная резка часто используется для резки тонких листов (менее 6 мм), обладает наилучшей точностью, но капиталовложения и оперативные расходы очень велики, но они окупаются.

Кислородно-газовая резка требует наименьших вложений и оперативных затрат, но стоимость за одну деталь в итоге становится выше, из-за низких скоростей резки, низкого качества и необходимости вспомогательных операций. Кислородно-газовая резка обычно используется только для резки толстых листов углеродистой стали (более 50 мм), когда качество резки не является приоритетом. Плазменная резка требует не слишком больших капиталовложений, обеспечивает неплохое качество, производительность и оперативные расходы. Плазма позволяет резать широкий диапазон толщин и различных материалов и обеспечивает самые высокие скорости резки.

Надо помнить, что чистота кислорода существенно влияет как на скорость, так и на качество резки и максимальную толщину материала, который можно разрезать имающимся лазером.

Использованная литература

1. Матвеев А.Н. Лазеры в общем физическом практикуме, 1981.

2. Романова Л.Ф. Современное ювелирное искусство. - М, 2006. - 133 с.

3. Рыкалин Н.Н., Углов А.А, Лазерная технология: подписная научно-

популярная серия Техника №3/сост., 1983.

4. Селиванкин С.А. и др. Технология ювелирного производства - Л.,1978

5. Сидорин В.М. Лазеры в авиации, 1982.

6. Тарасов Л.В. «Лазеры: действительность и надежды». М., Наука, 1979

7. Транковский С. «Книга о лазерах». М., 1988

8. Лазерная техника сегодня и завтра // Наука и жизнь №6, 2002.

9. http://newlaser.ru/laser/lc/minimarker2.php

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Общие сведения и применение лазеров. Биография первооткрывателя лазера в СССР Александра Михайловича Прохорова. Режимы лазерной резки металлов. Механизмы газолазерной резки. Технология лазерной резки, ее достоинства и недостатки. Кислородная резка стали.

    презентация [1,1 M], добавлен 14.03.2011

  • История разработки технологии лазерной сварки и резки металлов. Назначение и принцип работы широкоуниверсальных компактных лазерных машин серии МЛК4. Состав установки МЛК4-1. Технические параметры координатных столов. Габаритные размеры и масса машины.

    реферат [503,1 K], добавлен 05.01.2014

  • Анализ традиционных методов резки изделий из стекла: механическая, гидроабразивная. Приемы лазерной резки, их сравнение: скремблирование, термораскалывание. Принципы выбора лазера и его обоснование. Щелевой СО2 – лазер и волоконный, их главные функции.

    курсовая работа [896,7 K], добавлен 14.05.2015

  • Разработка принципов и технологий лазерной обработки полимерных композиционных материалов. Исследование образца лазерной установки на основе волоконного лазера для отработки технологий лазерной резки материалов. Состав оборудования, подбор излучателя.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.10.2013

  • Характеристика оборудования для газопламенной резки и сварки. Использование редукторов для понижения давления газа, отбираемого из баллонов (газопровода). Функции кислородного резака. Сварочные рукава, вентили для баллонов. Дополнительное оборудование.

    презентация [926,5 K], добавлен 04.04.2019

  • Воздушно-плазменная резка металлов и сплавов, ее физическая основа, достоинства метода. Схемы плазмообразования, описание оборудования и отличительные особенности этого вида резки. Параметры, влияющие на скорость резки. Расчет экономической эффективности.

    доклад [713,0 K], добавлен 08.12.2010

  • Обработка металла посредством нагрева (термическая резка). Процесс кислородной резки, применяемые материалы. Оборудование и аппаратура для газокислородной резки. Механизация процесса и контроль качества резки. Организация безопасных условий труда.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.06.2011

  • Возникновение и развитие сварки и резки металлов. Понятие, сущность и классификация способов дуговой резки. Рабочие инструменты, используемые при резке металлов. Организация рабочего места сварщика. Техника безопасности труда при дуговой сварке и резке.

    курсовая работа [508,4 K], добавлен 25.01.2016

  • Анализ работы самоходной тележки для подачи рулонов на агрегат продольной резки. Кинематическая схема привода. Расчет вала приводного ската. Разработка узлов агрегата продольной резки. Технологический процесс изготовления детали "Звездочка-ведущая".

    дипломная работа [904,8 K], добавлен 20.03.2017

  • Особенности, трудности, способы и режимы сварки конструкционной легированной стали. Тип раздела кромок и требования к сборке под сварку. Характеристика сварочных материалов и оборудования. Последовательность выполнения работ при сварке конечного изделия.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.05.2013

  • Классификация процессов термического способа резки металлов. Автоматизация переносной машины для поперечной резки труб "Сателлит-24В" фирмы ООО "Фактор". Математическая модель объекта двигателя постоянного тока как объект регулирования частоты вращения.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 28.01.2015

  • История развития и технология кислородной резки. Режимы и техники ручной резки листового проката. Свойства зоны термического влияния при резке, деформации зоны нагрева. Электрическая дуга и ее применение в сварочных работах. Эксплуатация оборудования.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 12.05.2015

  • Характеристика и область применения листовой стали марки 20А. Рассмотрение сварочных материалов. Выбор режима кислородной резки стали марки 20А толщиной 8 мм. Описание преимуществ кислородной резки. Основные требования к газорезчику и оборудованию.

    курсовая работа [448,3 K], добавлен 17.11.2015

  • Свойства лазерного луча: направленность, монохроматичность и когерентность. Технология лазерной резки металла. Применение вспомогательного газа для удаления продуктов разрушения металла. Типы лазеров. Схема твердотельного лазера. Резка алюминия и сплавов.

    лабораторная работа [2,1 M], добавлен 12.06.2013

  • Технологический процесс реза в агрегате поперечной резки. Разработка контроля мерного реза для оптимизации работы стана и модуля расчета момента времени срабатывания ножниц. Выбор технических средств автоматизации. Структура и состав службы КИПиА.

    курсовая работа [399,8 K], добавлен 23.06.2012

  • Характеристика фасонных частей из высокопрочного чугуна и условия их эксплуатации. Выбор режимов резки и оборудования. Разработка конструкции приспособлений для резки. Режим работы и фонд рабочего времени. Расчет технологической себестоимости заготовки.

    дипломная работа [6,8 M], добавлен 26.10.2011

  • Ознакомление со слесарной мастерской и техника безопасности на рабочем месте. Применение плоскостной и пространственной разметки. Технология резки и рубки металла. Оборудование для выполнения токарных, фрезерных, строгальных и шлифовальных работ.

    реферат [838,2 K], добавлен 21.02.2013

  • Анализ технологичности конструкции детали "кронштейн". Определение основных размеров и формы заготовки. Расчет оптимального раскроя материала. Выбор способа резки листа, расчет усилия резки. Выбор ножниц и пресса. Пробивка отверстий и обрезка фланца.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.04.2016

  • Описание устройства и принципа действия установки для резки проволоки, ее расчет на прочность, выбор привода и валов, исследование напряженно-деформируемого состояния. Разработка технологии изготовления приводного вала, расчет и обоснование затрат.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 09.12.2016

  • Обзор аналогов автоматической линии поперечной резки рулонной стали. Анализ валковой подачи. Расчет силовых гидроцилиндров подачи валковой, гидропривода поворота валков подающих. Конструкция гидравлического цилиндра и ее экономическая эффективность.

    дипломная работа [4,1 M], добавлен 04.04.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.