Министерство образования Сахалинской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Сахалинский промышленно-экономический техникум Студентов группы : ОЭ-1601 Мистюк Алексей Гончаренко Евгений Техническая эксплуатация и обслуживание электрического электромеханического оборудования (по отраслям) Южно-Сахалинск, СПЭТ, 8 июня 2017 г. Тема: Лазерные технологии и их использования

1. Лазерная обработка материалов. Причины активного внедрения. 2. Опыт индустриально развитых стран. Тенденции мирового рынка ЛТО. 3. Использование ЛТО в российской промышленности. Спрос и предложение. 4. Предложения Лазерной ассоциации. Возможности ЦТТ ЛАС. Лазерные технологии Сахалинский промышленно-экономический техникум Содержание:

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Что такое лазер? Слово ЛАЗЕР - это акроним, который расшифровывается, как Усиление Света путем Вынужденной Эмиссии Излучения ((L) light (A) amplification (S) stimulatedbythe (E) emissionof (R) radiation) и описывает способ генерации света. Все лазеры являются оптическими усилителями, которые работают путем накачивания (возбуждения) активной среды, помещенной между двумя зеркалами, одно из которых пропускает часть излучения. Активная среда - это совокупность специально подобранных атомов, молекул или ионов, которые могут быть в газообразном, жидком или твердом состоянии и которые при возбуждении путем нагнетающего действия будут генерировать лазерное излучение, т.е. испускать излучение в виде световых волн (называемых фотонами). Накачка жидкости и твердых тел достигается путем облучения их светом импульсной лампы, а газы накачиваются при помощи электрического разряда.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Свойства лазерного света Лазер - это устройство, которое создает и усиливает узкий, интенсивный луч когерентного света Световой луч коллимированный, что означает, что он перемещается в одном направлении с очень маленьким расхождением даже на очень большие расстояния. Лазерный свет - монохромный, состоящий из одного цвета или узкого диапазона цветов. У обычного света очень широкий диапазон длин волн или цветов. Лазерный свет - когерентный, что означает, что все световые волны перемещаются в фазе вместе как во времени, так и в пространстве

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Применение лазеров Сегодня лазеры широко применяются в медицине, производстве, строительной промышленности, геодезии, бытовой электронике, научной аппаратуре и военных системах. Сегодня используются буквально биллионы лазеров. Они являются составляющей таких привычных устройств, как сканеры штрих-кода, используемые в супермаркетах, сканеры, лазерные принтеры и проигрыватели компакт-дисков.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Применение лазеров в медицине После изобретения Майманом в 1960 году рубинового лазера, было предложено множество его потенциальных применений. В области медицины возможности лазеров стали развиваться быстрее после 1964 года, когда был изобретен лазер на диоксиде углерода, который вскоре дал хирургам возможность выполнять очень сложные операции, используя фотоны вместо скальпеля, для проведения операций. Лазерный свет может проникать внутрь тела, выполняя операции, что несколько лет назад было почти невозможно выполнить, при минимальном риске или дискомфорте для пациента. Более короткие (зеленые) лазеры используются для "сварки" отслоившейся сетчатки, и используются для растяжения молекул белка для измерения их силы и т.д.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Применение лазеров в стоматологии В 1964 году была предположена возможность применения рубинового лазера для лечения кариеса, что привлекло внимание всего мира. В 1967 году при попытке удалить кариес и подготовить полость при помощи рубинового лазера, но не смог избежать повреждения пульпы зуба, несмотря на хорошие результаты, полученные на извлеченных зубах. Позднее, подобные базовые исследования с лазером CO2 также столкнулись с этой проблемой. Чтобы минимизировать накопление тепла, вместо непрерывного излучения использовались импульсные лазеры. Дальнейшие исследования продемонстрировали, что лазер может давать небольшой местный анестезирующий эффект. Дальнейшие разработки привели к созданию лазера, который просверливает эмаль и дентин полностью. При этом лазер сохраняет больше здоровой ткани зуба. С сегодняшними лазерами практически нет нежелательного нагревания, нет шума и вибрации. Покидая стоматологическое кресло, большинство пациентов не ощущали боли, им не надо было дожидаться, пока пройдут действие анестетика и онемение, и не испытывали почти никакого послеоперационного дискомфорта. Лазеры точны и практически безболезненны и могут изменить Ваше мнение о посещении стоматолога. Они могут изменить все.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Применение лазеров в стоматологии Лазеры - это значительный прорыв в стоматологии, как для десен и других мягких тканей, так и для самих зубов. В наши дни значительное количество лазерных технологий и методов лечения получили широкое применение. Сегодня лазеры используются в следующих областях стоматологии: Профилактика Пародонтология Эстетическая стоматология Эндодонтия Хирургия Имплантодонтия Протезирование

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Лазерные системы в деревообработке В настоящее время лазеры широко используются в деревообрабатывающей промышленности, причем за последние годы область их распространения значительно расширилась. Применение лазеров облегчает позиционирование заготовок (видеоролик), совмещение наружных рисунков двух заготовок, минимизацию образующихся отходов, монтаж сложных конструкционных элементов зданий и сооружений. Лазеры, применяемые в деревообработке, могут воспроизводить линию, пересечение линий (обозначать центр) или 2-х или 3-х мерное изображение (проекторы).

Лазерная ассоциация Сахалинский промышленно-экономический техникум Интернет - ресурсы

Лазерные технологии Сахалинский промышленно-экономический техникум Спасибо за внимание

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Достоинства лазерных технологий обработки материалов локальность воздействия, отсутствие контакта с обрабатываемым изделием - возможность быстрой обработки нежёстких изделий универсальность, возможность обработки различных материалов - в т.ч. особо твердых, хрупких, композиционных и т.д. высокая скорость и точность обработки в различных геометриях - обеспечение высокой производительности отсутствие потребности в финишных операциях - сокращение сроков обработки и трудозатрат высокая степень автоматизации, быстрота перенастройки ЛТО - обеспечение гибкости производства энергосбережение, минимизация отходов - экономия материалов и энергии экологическая чистота - возможность размещения ЛТО в жилых районах возможность комбинирования с другими видами обработки - большая широта выбора технических решений высокая экономическая эффективность (при грамотном использовании ЛТО) - обеспечение конкурентоспособности производства и выпускаемой продукции

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Преимущества предприятий, освоивших лазерные технологии возможность использования принципиально новых конструкторских и технологических решений гибкость производства конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках возможность участия в международных кооперациях повышение культуры производства, привлекательность для молодых кадров

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Перечень наиболее распространённых лазерных технологий Резка, раскрой Сверление, прошивка отверстий Точечная и шовная сварка, пайка Размерная обработка («фрезерование лучом») Поверхностное упрочнение металла Гравировка и маркировка Скрайбирование полупроводников и диэлектриков Изготовление трафаретов печатных плат и интегральных схем Формирование и удаление тонких пленок Отжиг и легирование полупроводниковых подложек Быстрое изготовление объёмных форм любой сложности Очистка поверхностей, в т.ч. от радиоактивных загрязнений Модифицирование поверхностного слоя материалов

Значение лазерных технологий для промышленности Электроника Объем производства оборудования для лазерной фотолитографии в г.г. – около 1 млрд евро Объем продаж микропроцессоров, изготовленных с использованием этого оборудования – 155 млрд евро Объем продаж конечных продуктов на базе этих микропроцессоров (компьютеры, мобильные телефоны, цифровые камеры и др.) – 1160 млрд евро Машиностроение Стоимость десятка роботизированных сварочных установок с мощными лазерами – около 6 млн евро Стоимость легковых автомобилей «Ауди» с алюминиевым кузовом, выпускаемых в течение одного года – не менее 700 млн евро Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Спрос на оборудование и услуги по лазерной обработке Спрос на услуги по лазерной обработке по видам лазерных технологий Тип технологии Доля в потребности раскрой 35% сварка 17% сверление 20% маркировка 12% термоупрочнение 16% Тип технологии Доля в потребности раскрой 47% сварка 18% сверление 15% маркировка 11% термоупрочнение 8% Спрос на оборудование по видам лазерных технологий Статистика – по 600 предприятиям из 8 регионов России, заполнившим анкету ЛАС.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Препятствия на пути широкого освоения лазерных технологий в российской промышленности финансовая слабость большинства предприятий вне сырьевых отраслях неосведомленность руководителей и ведущих специалистов в части сегодняшних возможностей таких технологий и характеристик ЛТО неподготовленность конструкторов и технологов к планированию использования лазерных технологий на этапе проектирования деталей и узлов острая нехватка кадров пользователей ЛТО отсутствие внятной государственной промышленной политики Для преодоления этих препятствий нужно объединение усилий на региональном уровне.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Целевая региональная программа внедрения лазерных технологий Задачи: расширение использования экономически выгодных и технически высокоэффективных лазерных технологий в промышленности региона; повышение конкурентоспособности предприятий региона за счет использования лазерных технологий; создание условий для увеличения выпуска в регионе современной лазерной техники и расширения рынков ее сбыта; повышение привлекательности предприятий региона для молодежи за счет улучшения культуры производства. Основные направления работ: анализ и прогнозирование потребностей региона в лазерных технологиях и кадрах для их реализации; организация информационно-консалтингового обеспечения предприятий региона, заинтересованных в освоении лазерных технологий; подготовка для нужд региона кадров пользователей лазерных технологий, операторов ЛТО и его разработчиков, а также специалистов по лазерной безопасности; организация заводских и региональных (job-shops) лазерных технологических участков, помощь предприятиям в приобретении и техническом обслуживании ЛТО; развитие в регионе производства конкурентоспособного ЛТО и оснастки для него; стимулирование инновационного сотрудничества разработчиков и пользователей лазерных технологий.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Целевая региональная программа внедрения лазерных технологий Задачи: расширение использования экономически выгодных и технически высокоэффективных лазерных технологий в промышленности региона; повышение конкурентоспособности предприятий региона за счет использования лазерных технологий; создание условий для увеличения выпуска в регионе современной лазерной техники и расширения рынков ее сбыта; повышение привлекательности предприятий региона для молодежи за счет улучшения культуры производства. Основные направления работ: анализ и прогнозирование потребностей региона в лазерных технологиях и кадрах для их реализации; организация информационно-консалтингового обеспечения предприятий региона, заинтересованных в освоении лазерных технологий; подготовка для нужд региона кадров пользователей лазерных технологий, операторов ЛТО и его разработчиков, а также специалистов по лазерной безопасности; организация заводских и региональных (job-shops) лазерных технологических участков, помощь предприятиям в приобретении и техническом обслуживании ЛТО; развитие в регионе производства конкурентоспособного ЛТО и оснастки для него; стимулирование инновационного сотрудничества разработчиков и пользователей лазерных технологий.

Лазерная ассоциация Международная научно-техническая организация Целевая региональная программа внедрения лазерных технологий Задачи: расширение использования экономически выгодных и технически высокоэффективных лазерных технологий в промышленности региона; повышение конкурентоспособности предприятий региона за счет использования лазерных технологий; создание условий для увеличения выпуска в регионе современной лазерной техники и расширения рынков ее сбыта; повышение привлекательности предприятий региона для молодежи за счет улучшения культуры производства. Основные направления работ: анализ и прогнозирование потребностей региона в лазерных технологиях и кадрах для их реализации; организация информационно-консалтингового обеспечения предприятий региона, заинтересованных в освоении лазерных технологий; подготовка для нужд региона кадров пользователей лазерных технологий, операторов ЛТО и его разработчиков, а также специалистов по лазерной безопасности; организация заводских и региональных (job-shops) лазерных технологических участков, помощь предприятиям в приобретении и техническом обслуживании ЛТО; развитие в регионе производства конкурентоспособного ЛТО и оснастки для него; стимулирование инновационного сотрудничества разработчиков и пользователей лазерных технологий.