Исследование динамики физических процессов при адаптированном управлении параметрами лазерного излучения в процессе лазерной обработки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Патентные исследования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПРАВКА

о патентных исследованиях  по дипломной работе

"Исследование динамики  физических процессов при адаптированном  управлении параметрами лазерного  излучения в процессе лазерной  обработки"

Цель патентных исследований – установление уровня техники

 

1.Задание на проведение  патентного поиска:

Студент     Постникова Ксения Олеговна

Группа     ЛТ-107

Выдано    “   “                  2012 г.

Название предмета поиска, подлежащего патентной проработке:

 

Способы лазерной обработки с управлением параметрами излучения в процессе операции.

 

 

Страна и глубина поиска: Россия, с 1999 года

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подпись научного руководителя:                            

Подпись консультанта:

Подпись студента:

2. Результаты проведения патентного поиска

 

 

Страна	Индекс МКИ	Перечень просмотренных  материалов	Название аналогов, библиографические данные достаточные  для их нахождения
Россия	B23K26/02 B23K26/38	Открытые реестры интернет ресурса http://www.fips.ru	СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ. патент № 2118925 1999 г. СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ  МЕТАЛЛОВ. патент №2146989 2000 г. СПОСОБ ПРОШИВКИ ПРЕЦИЗИОННЫХ ОТВЕРСТИЙ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ. патент №2192341 2000 г. УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗОНЫ СВАРКИ, А ТАКЖЕ СИСТЕМА  И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВАРКОЙ. Патент №2312745 2003 г.

 

 

 

 

 

 

3. Сравнительный анализ

     Известен способ лазерной технологической обработки материалов (патент№ 2118925), заключающийся в том, что направленный пучок лазерного излучения фокусируют на расстоянии от задней поверхности обрабатываемого материала и формируют требуемую конфигурацию обрабатываемого участка заготовки путем локального разрушения .

      Недостатком известного способа является экранирование лазерного излучения продуктами обработки, которые удаляются с заготовки путем подачи вспомогательного газа.

      Этого недостатка лишен способ лазерной обработки металлов (патент№2146989), при котором лазерное излучение с линейной поляризацией, выходящее из лазера, отражается от поворотного зеркала с фазосдвигающим четвертьволновым покрытием. Отраженное излучение имеет круговую поляризацию и направляется на обрабатываемый образец.

     Отсутствие экранирования лазерного излучения обеспечивает поглощение излучения и на переднем фронте, и на боковых стенках канала реза, материал равномерно разрушается по всей поверхности.

     Недостатком такого способа является то, что коэффициент поглощения при круговой поляризации и заданном угле падения K равен среднему арифметическому от коэффициентов поглощения S и P-волн K=(Ks + Kp)/2. При больших углах падения, наблюдаемых при сварке, резке, пробивке отверстий, коэффициент поглощения для P-волны значительно выше, чем для S-волны, то есть K≈0,5 Kp.

     Лучшим из всех выявленных в процессе поиска технических решений является  способ прошивки прецизионных отверстий лазерным излучением (патент №2192341) со следующей формулой изобретения:

      Способ прошивки прецизионных отверстий лазерным излучением, включающий генерирование лазерного излучения путем его возбуждения в одном или более активных элементах, модуляцию добротности резонатора и создание излучения в виде цугов импульсов с помощью лазерного затвора, коллимацию и фокусировку лазерного излучения на обрабатываемую заготовку и управление его интенсивностью в процессе обработки заготовки, отличающийся тем, что генерируют излучение с s- или p- поляризацией, направляют его в элемент, который пропускает излучение только в направлении обрабатываемой заготовки, а в процессе управления интенсивностью лазерного излучения увеличивают интенсивность импульсов в цуге по мере заглубления канала отверстия.

       Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Лазерное излучение, возбуждаемое активными элементами , инжектируется в концевой отражатель на базе интерферометра Саньяка. Концевой отражатель осуществляет пространственно-угловую селекцию и создает затравочное излучение с близким к плоскому волновым фронтом. Кроме того, с помощью фазовой пластинки, установленной в петле интерферометра, управляют вектором напряженности лазерного излучения. Причем пластинку ориентируют под углом 45o, то есть таким образом, чтобы выполнялось разделение поляризаций встречных волн и тем самым исключалось взаимодействие опорных волн при четырехволновом смешении.

      Отраженное от концевого отражателя излучение вновь направляется в активные элементы, и затем на систему поворотных зеркал. С помощью поворотных зеркал создаются три пространственные петли так, что излучение пересекается в активных элементах  и лазерном затворе. По мере развития генерации, при четырехволновом взаимодействии излучение записывает в средах активных элементов и затвора пространственные голографические решетки, которые образуют динамический резонатор лазера, самообращающий волновой фронт излучения. Помимо ОВФ пассивный затвор осуществляет модуляцию добротности динамического резонатора и создает излучение в виде цугов коротких импульсов.

     Усиленное после многократного прохода по резонатору излучение направляется в зону воздействия и фокусируется с помощью объектива  на обрабатываемую заготовку . При необходимости излучение коллимируется с помощью коллиматора . Для исключения попадания излучения, отраженного от заготовки в процессе обработки, между лазером и объективом устанавливают невзаимный элемент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Гражданская оборона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Организация гражданской  обороны на машиностроительном предприятии.

 

На сегодняшний день, при  кажущемся внешнем благополучии, ситуация в мире представляется очень  сложной.

Огромную роль в нагнетании напряженности в мире играют многочисленные конфликты, основанные на межнациональной  и межрелигиозной розни. С каждым годом очагов подобных конфликтов становится все больше. К ним можно отнести  ситуацию, сложившуюся в Албании, на Ближнем Востоке, на территории Чечни. Одним из следствий развития данных конфликтов является резкое увеличение количества террористических актов, которые  осуществляются не только на территории этих государств, но и по всему миру. Кроме того резко повысилась вероятность возникновения различных чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Исходя из всего вышесказанного, задачи по поддержанию системы гражданской  обороны и ее постоянному развитию на всех объектах народного хозяйства  являются приоритетными.

Гражданская оборона организуется на всех объектах народного хозяйства  в целях заблаговременной подготовки их к защите людей от ядерного, химического  и бактериологического оружия, обеспечения  максимального снижения потерь при  применении оружия массового поражения, создания условий, повышающих устойчивость работы предприятия в военное  время, при чрезвычайных ситуациях  и своевременного проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных  работ на машиностроительном предприятии.

На гражданскую оборону возлагается:

• осуществление мероприятий по защите рабочих и служащих предприятия, прежде всего от ядерного, а также от химического и бактериологического оружия;
• проведение мероприятий, повышающих устойчивость работы предприятий промышленности, энергетики, транспорта и связи в военное время, а также при чрезвычайных ситуациях;
• обеспечение непрерывного управления службами и формированиями, подготовка надежно действующей системы оповещения и связи;
• создание, оснащение, подготовка сил гражданской обороны объекта и поддержание их в постоянной боевой готовности;
• всеобщее обязательное обучение рабочих и служащих мерам защиты от оружия массового поражения и действиям при чрезвычайных ситуациях;
• проведение мероприятий, обеспечивающих защиту продовольствия и источников водоснабжения от радиоактивного, химического и бактериального заражения;
• проведение спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ в очагах поражения.

 Предприятие будет работать  при чрезвычайных ситуациях и  в условиях нападения противника, если еще в мирное время  будет проведен сложный комплекс  подготовительных мероприятий. К  ним относятся: организация и  обеспечение управления гражданской  обороной; меры по защите рабочих  и служащих; меры по повышению  устойчивости работы предприятия  и защите ценного оборудования; создание и боевая подготовка  сил гражданской обороны; накопление  необходимых материальных средств.

Организация и обеспечение управления включают в себя создание органов  управления: штаба и служб, разработку и корректировку плана гражданской  обороны, подготовку и поддержание  в готовности пунктов управления, организацию системы связи и  оповещения.

Основу управления составляет план гражданской обороны предприятия, который разрабатывается заблаговременно. Это позволяет полно, организованно  и в наиболее короткие сроки решить задачи, поставленные перед гражданской обороной, более рационально использовать силы и средства. В документах плана отражают основные мероприятия, которые будут проведены с возникновением угрозы нападения противника, в военное время и при чрезвычайных ситуациях, порядок и сроки их проведения, их обеспечение и исполнителей.

Начальником гражданской  обороны объекта является его  руководитель. Он несет ответственность  за организацию и состояние гражданской  обороны, за постоянную готовность ее сил и средств к проведению спасательных и неотложных аварийно-восстановительных  работ.

На крупных объектах приказом начальника гражданской обороны  объекта назначаются его заместители  по рассредоточению, по инженерно-технической  части, материально-техническому снабжению.

На объектах создаются  штабы гражданской обороны, комплектуемые  из штатных работников и должностных  лиц, не освобождаемых от их основных обязанностей.

На крупном объекте  в состав штаба входят: начальник  штаба, его заместители (помощники) по оперативно-разведывательной части, боевой подготовке, жилому сектору, а  также другие специалисты (по усмотрению начальника гражданской обороны  объекта).

Штаб является органом  управления начальника гражданской  обороны объекта, на который возлагаются:

1. организация и обеспечение  непрерывного управления гражданской  обороной;

2. обеспечение своевременного  оповещения служб, формирований, рабочих и служащих;

3. разработка плана гражданской  обороны объекта, периодическая  корректировка и организация  его исполнения;

4.осуществление мероприятий  по защите рабочих, служащих  и производства от ядерного, химического  и бактериологического оружия  и проведение других мероприятий,  предусмотренных планом;

5. организация боевой  подготовки формирований гражданской  обороны, обучения рабочих, служащих  защите от оружия массового  поражения, и контроль за качеством  этой подготовки;

6. обеспечение постоянной  готовности сил и средств гражданской  обороны.

Начальник гражданской  обороны, главный инженер и начальник  штаба в условиях угрозы нападения  противника должны находиться там, где  удобнее осуществлять управление производством  и гражданской обороной.

В состав группы управления включаются работники штаба, начальники служб и связисты. Пункт управления располагается в защищенном сооружении и обеспечивается средствами связи.

После объявления об угрозе нападения противника руководящий  состав занимает свои места на пункте управления по указанию начальника гражданской  обороны (или начальника штаба), а  по сигналам – немедленно, без особых указаний. Сразу же вводится оперативное  дежурство на пункте управления. Дежурный назначается из числа работников штаба или начальников службы. Прибыв на пункт управления, он немедленно устанавливает связь с оперативными дежурными пунктов управления района (города, области) и соответствующего ведомства.