Научно-методические аспекты изучения лазерных технологий студентами технических специальностей (на примере 3D-печати)
Преимущества и недостатки лазерных технологий при производстве деталей. Оценка необходимости введения на технических специальностях вузов лекций для ознакомления с основами квантовой генерации лазерного излучения и схемами работы лазерных установок.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2019 |
| Размер файла | 13,4 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/
Научно-методические аспекты изучения лазерных технологий студентами технических специальностей (на примере 3D-печати)
Галимова Л.А.
Уфимский государственный авиационный технический университет
Уфа, Россия
В процессе эксплуатации оборудование подвергается физическому износу, из-за чего снижаются его точность, производительность и т.д. Это становится причиной снижения качества продукции, ухудшения технико-эксплуатационных характеристик оборудования и технико-экономических показателей производства. Для компенсации износа и поддержания оборудования в работоспособном состоянии необходимо своевременно заменять износившиеся части оборудования, восстанавливать их первоначальные свойства, производить настройку отдельных агрегатов и выполнять другие виды работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования. Для решения задач возможно применение лазерных технологий, например, лазерное спекание или 3D - печать (SLS - технология). лазерный излучение обучение квантовый
Лазерная технология (SLS - технология) позволяет быстро и без лишних затрат восстановить или вырастить новые износившиеся части деталей и оснастки.
Лазерное спекание обеспечивает высокое качество готовых изделий, хотя поверхностный слой деталей получается достаточно пористым. Один из преимуществ метода является достаточная для мелкосерийного производства прочность деталей. Но оборудование для 3D - печати имеет очень высокую стоимость, а скорость печати цифровой модели составляет всего несколько кубических сантиметров в час, длительным является и процесс подготовки установки к работе - несколько часов, а так же на нагрев и остывание установки. Кроме удовлетворительной точности и высокой прочности получаемых объектов, SLS обладает еще и таким достоинством, как возможность получать детали с движущимися частями, например, подвижными петлевыми соединениями.
Сегодня лазерные технологии активно внедряются в различные технологические процессы на производстве, в связи с чем, возникает необходимость подготовки высококвалифицированных специалистов для обслуживания и ремонта сложного технологического оборудования. Поэтому на технических специальностях вузов желательно вводить в процесс обучения курс лекций для ознакомления с основами квантовой генерации лазерного излучения и схемами работы установок. На практических занятиях студенты могли бы производить технические расчеты по подбору технологических режимов для обработки деталей из различных материалов. На лабораторных работах - произвести ознакомление с оборудованием (например, для студентов УГАТУ, провести лабораторные работы на производственных мощностях ПАО «УМПО» и кафедре ОиТЛП УГАТУ). Лабораторные работы также могут включать в себя изучение структурно-фазового состава, механических свойств и твердости образцов из различных материалов, полученным методом селективного лазерного спекания.
Нужно отметить, что с помощью SLS-технологии можно воспроизводить металлические детали различной конфигурации. Достоинство технологии также заключается том, что возможно изготавливать аналогичные детали с керамической или стеклянной сердцевиной. Из них получаются детали, стойкие к высоким температурным нагрузкам и агрессивным химическим средам. Недостаток заключается в слишком дорогом технологическом оборудование, изготовление изделий происходить в среде инертных газов, что, следовательно, приводит к удорожанию технологического процесса, дороговизна порошковых материалов для спекания, которые должны быть стойкими к окислению.
Широкое распространение технологии и ее использование в качестве технологии серийного производства ограничивается невысокой прочностью (особенно усталостной) получаемых изделий, обусловленной высокой степенью локализации обработки и как следствие некачественной структурой получаемого материала (высокая вероятность образования трещин, большое количество пор, дефектов). В этой связи возникает необходимость проведения дополнительных исследований, и, возможно, предложение новых вариантов технологии или технологического оснащения. В дальнейшем, накопленные материалы по исследованиям, желательно оформить как бакалаврскую или магистерскую диссертацию, что может послужить «трамплином» для поступления в аспирантуру, более глубокого изучения проблемы и, как следствие, написание диссертации на соискание степени кандидата наук.
Библиографический список
1. В. Кузнецов. Системы быстрого изготовления прототипов// Машиностроение и смежные области. - 2003 - №4 - с. 2-7.
2. Довбыш В.М., Забеднов П.В., Зленко М.А. Аддитивные технологии и изделия из металла. -М: НАМИ , 2013г. - 57с.
3. М.Р.Виноградова. Дефекты структуры, механические, электрические и магнитные свойства: автореф. дис. канд.физ.-мат.наук. Самарск. Гос.техн. университет., Самара, 2006.
4. Патент - 2013103674 РФ, МПК B22F 3/12. Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала и установка для его осуществления/ Р.Х. Ганцев, В.Э.Галиев, А.Д.Мингажев; Общество с ограниченной ответственностью «Нанотехнологии проводников».- N
2013103674/02 (005272 ); Заяв. 29.01.2013; Опубл. 26.06.2013, Бюл. N 12.
5. Лазерная техника и технология. В 7кн. Кн.6. Основы лазерного термоупрочнения сплавов: Учеб. Пособие для вузов/А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов; Под ред. А.Г.Григорьянца.-М.: Высш.шк., 1988-159 с.:ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение, устройство, принцип и диагностика работы лазерного принтера. Отыскание дефектов и устранение неисправности в лазерных принтерах. Техника безопасности при проведении ремонтных и профилактических работ со средствами вычислительной техники.
курсовая работа [58,7 K], добавлен 13.07.2011Исследование конструктивных особенностей, принципа действия и применения лазерного гироскопа. Описания сверхбольших лазерных гироскопов. Анализ схемы конструкции моноблочного лазерного гироскопа. Перспективы развития гироскопического приборостроения.
реферат [829,1 K], добавлен 15.03.2016История развития импульсных лазерных систем. Механизм создания инверсии. Характерный признак тлеющего самоподдерживающегося разряда с холодным катодом. Системы газоразрядной предионизации. Основные элементы импульсного лазера и области его применения.
курсовая работа [271,9 K], добавлен 20.03.2016Компоненты волоконно-оптических линий связи спектрального уплотнения. Сравнение систем плотного мультиплексирования. Описание лазерных диодов. Моделирование 8-ми канальной DWDM линии с применением системы автоматизированного проектирования LinkSim.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 14.09.2011Свойства лазерных систем. Разработка приемопередающего модуля (ППМ) АОЛС, обеспечивающего передачу информации со скоростью 1 Гбит/c при доступности связи не менее 99%. Передача сигналов ИК диапазона через атмосферу. Криптографическая защита информации.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 04.04.2014Методы расчета усилительных каскадов на основе транзисторов. Проектирование усилителя модулятора лазерного излучения. Приобретение конкретных навыков в расчете усилительных каскадов на примере решения конкретной задачи. Расчет широкополосного усилителя.
курсовая работа [461,3 K], добавлен 23.06.2008Понятие и история развития струйных принтеров, их классификация. Сравнительная характеристика струйных и лазерных принтеров. Описание и технические характеристики принтера HP Officejet Pro 8100. Техника безопасности при обслуживании и ремонте устройства.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 20.05.2015Назначение, преимущества, расчет технических параметров светоизлучающих диодов (СИД). Внешний квантовый выход и потери излучения. СИД как элемент электрической цепи и как элемент оптрона. Излучательная, спектральная, оптическая характеристики СИД.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.03.2009Общая характеристика работы лазеров. Рассмотрение импульсного "режима свободной генерации", генерации "пичков". Подробное изучение методов получения коротких мощных импульсов излучения лазера с использованием режима модуляции добротности резонатора.
реферат [123,4 K], добавлен 21.08.2015Обзор существующих технологий систем видеонаблюдения (аналоговых, IP, смешанных), принцип их работы, преимущества и недостатки. Анализ основных критериев выбора технологии системы видеонаблюдения. Стандартный расчёт проекта системы IP-видеонаблюдения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.09.2016Распространение оптических сигналов. Когерентность светового луча. Анализ источников некогерентного излучения. Энергия лазерного излучения. Тепловые и фотоэлектрические приемники излучения. Волоконно-оптическая сеть. Развитие оптических коммуникаций.
презентация [1,6 M], добавлен 20.10.2014Направления и задачи деятельности оптоэлектронных технологий. Характеристика и цели использования приборов оптоэлектроники. Аппаратура для технических измерений и оптоволоконной связи. Лазерно-оптические информационные системы для специальных применений.
курсовая работа [627,8 K], добавлен 16.10.2013История появления сотовой связи, ее принцип действия и функции. Принцип работы Wi-Fi - торговой марки Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Функциональная схема сети сотовой подвижной связи. Преимущества и недостатки сети.
реферат [464,8 K], добавлен 15.05.2015Основные вопросы курса лекций для студентов специальности "Управление и информатика в технических системах". Методы формализованного построения устройств цифровой техники на микросхемах широкого применения. Интегральные микросхемы систем информатики.
учебное пособие [654,6 K], добавлен 05.01.2008Мероприятия по повышению надежности технических средств, обеспечение непрерывной работы системы, на которую не должны влиять ошибки и сбои. Жизнеспособность вычислительного комплекса, среднее время между отказами, функции ремонтопригодности системы.
реферат [562,5 K], добавлен 26.10.2010Виды и способы резервирования как метода повышения надежности технических систем. Расчет надежности технических систем по надежности их элементов. Системы с последовательным и параллельным соединением элементов. Способы преобразования сложных структур.
презентация [239,6 K], добавлен 03.01.2014Совмещение преимущества гибридных технологий с дешевизной традиционного поверхностного монтажа. Применение в современном приборостроении сверхбыстродействующих многоканальных бескорпусных микросхем. Технологический процесс изготовления микросборок.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 21.08.2010Переносной комплекс для проведения инженерных исследований и исследований на сверхнормативные побочные электромагнитные излучения "Навигатор-П3Г" и "Навигатор-П2". Оценка защищенности технических средств. Аппаратно-программный комплекс "Легенда-11".
курсовая работа [70,9 K], добавлен 28.12.2014Прогнозирование - история нашего будущего. Организация прогностических разработок. Сбор информации и проведение предпрогнозной ориентировки. Необходимость соблюдения определенных принципов прогнозирования. Исследования в области люминофоров.
статья [22,7 K], добавлен 23.04.2007Особенности применения электрохимических датчиков в составе мультисенсорных пожарных извещателей. Сравнение технических характеристик. Конструкция, принцип действия электролитических датчиков. Перспективы развития технологий изготовления извещателей.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.12.2015
