Инжиниринговый центр "Центр компьютерного инжиниринга" (CompMechLab®) СПбПУ и Институт лазерных и сварочных технологий СПбПУ объединяют компетенции в рамках нового Института передовых производственных технологий СПбПУ Петра Великого

Cотрудники Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (ИЦ ЦКИ, CompMechLab^®) СПбПУ Петра Великого посетили Российско-Германский Центр лазерных технологий - крупнейшую площадку, входящую в состав Института лазерных и сварочных технологий СПбПУ (ИЛИСТ).

В начале встречи директор Института доктор технических наук, профессор Глеб Андреевич Туричин рассказал об истории создания ИЛИСТ.

На фото: директор Института лазерных и сварочных технологий СПбПУ Г.А. Туричин (справа) рассказывает сотрудникам ИЦ ЦКИ о возможностях ИЛИСТ

Институт лазерных и сварочных технологий основан на базе кафедры “Сварка и Лазерные технологии” факультета технологии и исследования материалов СПбПУ в 2004 г. На тот момент у специалистов кафедры уже был огромный опыт выполнения высокотехнологичных задач в области теоретических исследований, моделирования и разработки технологий лучевой обработки материалов.

Долгое время Г.А. Туричин и его коллеги занимались исследованиями физических процессов при воздействии мощных потоков излучения на материалы. В начале 90-х годов этими работами заинтересовались, в частности, сотрудники Института сварки г. Ахена (Германия), предложив участвовать в ряде проектов.

«В течение продолжительного периода времени мы работали по заказам из Германии, и сейчас продолжаем по ним работать, - в основном, для того, чтобы оставаться на фронтире. Все-таки немецкое машиностроение – ведущее в мире. Идеи берутся из чужих потребностей, чем выше уровень заказа, тем лучше для нас, мы становимся умнее, дороже, и лучше делаем следующую задачу. Сегодня, разумеется, мы работаем уже не только с немецкими, но и российскими, финскими, китайскими проектами», - отметил Глеб Андреевич Туричин.

Новый этап развития компании произошёл в 2009 году, когда на базе СПбПУ открылся Российско-Германский Центр лазерных технологий. РГЦЛТ организован с целью поддержки исследований и разработок в области лазерных технологий для науки и промышленности с последующим включением их в цикл производства на российских предприятиях. Благодаря открытию Центра стало возможным постоянное присутствие в Петербурге иностранных производителей лазерного оборудования мирового уровня.

Подобные центры были открыты также в Москве, Екатеринбурге, Калуге и ряде других городов России, однако, самый большой - в Петербурге. Вместе с Институтом лазерных и сварочных технологий СПбПУ он образует крупнейшую в Европе структуру в области машиностроительных лазерных технологий.

Глеб Андреевич Туричин продемонстрировал машины, которыми оснащён РГЦЛТ. Он подчеркнул, что концепция, заложенная при создании Лазерного центра, изначально подразумевала возможность обработки объемных конструкций.

В частности, в установке LIMO LASER WORKSTATION для сварки и модификации пластиков используется система с трёхкоординатным манипулятором. Благодаря встроенному пирометру исключается возможность перегрева - при лазерной сварке пластмасс точная поддержка температуры является необходимостью.

Установка LIMO LASER WORKSTATION на базе диодного лазера и технологической кабины с 3-координатным манипулятором

Технологический комплекс компании ARNOLD на базе волноводного лазера Rofin Sinar RF 050 предназначен как для экспериментальных работ в области сварки и резки, так и для серийной обработки деталей.

«Замечательна машина тем, что это, скажем так, настоящий 5D: технологическая головка может перемещаться по линейным осям и синхронно вращаться, при этом обеспечивается высокая точность обработки – до 20 микрон, - рассказал Глеб Андреевич Туричин. - Головку для резки можно заменить головкой для сварки, - на это потребуется примерно час. В машинах, которые проектируем и строим мы, такая смена производится за три минуты, но мы используем волоконные лазеры, а здесь 5-киловаттный С0₂ лазер Rofin – самый мощный, из тех, что у нас есть. Несмотря на такую мощность, благодаря системе диффузионного охлаждения потребление газа сведено к минимуму».

Комплекс, предназначенный для 5-координатной лазерной резки и сварки металла. Рабочая зона (мм) - 1500х1000х1000

Представители Инжинирингового центра СПбПУ также ознакомились с работой установки Star Shape C на базе СО₂ лазера. Машина используется для лазерной перфорации, маркировки, гравировки и резки бумаги, пластиков, полиграфических материалов, стекла, кожи, резины, дерева.

Как отметил Глеб Андреевич Туричин, система интересна с точки зрения управления. Сканирующая лазерная головка управляется в режиме реального времени; она оснащена трансфокатором, что позволяет увеличивать зону обработки. Как и в большинстве других машин РГЦЛТ, здесь используется лазер компании Rofin, которая является давним партнёром Института лазерных и сварочных технологий СПбПУ.

Лазерная система на базе СО2 лазера Star Shape C

 

Установка StarWeld 500 оснащена мощным 500-ваттным лазерным излучателем. Размеры зоны обработки c помощью сканатора – от 26х52 мм² до 82х165 мм² в зависимости от параметров фокусирующей оптики. Метод позиционирования луча с помощью сканатора на базе гальвоприводов позволяет повысить скорость и точность обработки. Как отметил проф. Г.А. Туричин, специалисты ИЛИСТ научились создавать такие же системы управления для своих машин.

Точечная и шовная сварка с помощью StarWeld 500 возможна для большинства металлов и сплавов (сталь, титан, алюминий и их сплавы).

Установка StarWeld 500 применяется в электронной и ювелирной промышленности, припроизводстве медицинской техники, электромеханических компонентов, инструмента, сенсоров.

Также был продемонстрирован станок для резки пластика Votan C BIM. Процесс разделения обеспечивается за счет воздействия сфокусированного излучения СО₂ лазера на пластик, вызывающего его плавление и испарение.

В ходе визита сотрудники Инжинирингового центра ознакомились с принципом работы роботизированной системы ERLASER^® HARD + CLAD на базе дискового лазера Rofin DS 030 HQ (мощность до 3 кВт), которая применяется для дистанционной сварки и термообработки. В качестве манипулятора используется робот KUKA.

Машина ERLASER® HARD + CLAD позволяет осуществлять технологии лазерноготермоупрочнения и порошковой наплавки

CAM/CAD-система off-line программирования, встроенные базы данных технологических параметров обработки для различных материалов, контроль температуры поверхности в режиме реального времени упрощают управление данной машиной.

По окончании визита сотрудники Инжинирингового центра поблагодарили Глеба Андреевича Туричина за насыщенную в информационном плане встречу, а также договорились об ответном визите специалистов ИЛИСТ в ИЦ ЦКИ. Стороны планируют взаимодействовать и дополнять друг друга в рамках созданного в СПбПУ нового Института передовых производственных технологий, который будет сфокусирован на обеспечении глобальной конкурентоспособности специалистов, знаний, результатов интеллектуальной деятельности, технологий, услуг, продукции и предприятий высокотехнологичных отраслей промышленности России.

Справка

Институт лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ) СПбПУ основан в 2004 г. ИЛИСТ принимает активное участие в реализации международных научно-исследовательских и научно-образовательных проектов совместно с ведущими научными и образовательными центрами в области лучевых технологий. Основные партеры ИЛИСТ: Германия: университет Эрланген-Нюрнберг, Баварский лазерный центр, Федеральный институт исследования и тестирования материалов, Лазерный центр Ганновера, Институт сварки и соединений, Рейн-Вестфальская техническая высшая школа, Бременский институт прикладной лучевой техники, Институт материаловедения, Ганноверский университет и др; Лазерный центр Фландрии (Бельгия), Мадридский политехнический университет (Испания), Лулеанский технологический университет (Швеция), Харбинский институт сварки (Китай).

Основными компетенциями ИЛИСТ являются:

• инжиниринг в области лазерных и сварочных технологий;
• технологии и оборудование для лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки сталей и сплавов, в том числе высокопрочных, нержавеющих и специальных сталей, а также алюминиевых и титановых сплавов;
• технологии лазерной сварки разнородных соединений, например, стали различных типов, Al-Ti, Al-Cu, Al-Бронза, сталь-бронза и др;
• технологии лазерной наплавки порошковых и компактных материалов, лазерное термоупрочнение поверхности;
• аддитивные технологии – технологии лазерного выращивания;
• разработка систем автоматического управления технологическими процессами лазерной обработки материалов;
• разработка математических алгоритмов и программного обеспечения для моделирования процессов лазерной, гибридной и электронно-лучевой обработки материалов;
• разработка систем экспресс-контроля качества технологического процесса;
• металловедение сварки, металлографический анализ и механические испытания сварных соединений в аттестованной лаборатории;
• разработка конструкторской и технологической документации, ТЭО внедрения лазерных и родственных технологий.

Директор ИЛИСТ – Глеб Андреевич Туричин.

В 1986 г. окончил Ленинградский политехнический институт по специальности «Физика металлов» В 1990 г. защитил кандидатскую диссертацию. В 2000 г. защитил докторскую диссертацию по теме «Теоретические основы и моделирование процесса лучевой сварки металлов с глубоким проплавлением».

Работает в СПбПУ с 1986 г. С 2001 г. - профессор кафедры “Лазерная технология”, с 2004 г. - заместитель директора Института лазерных и сварочных технологий СПбПУ, с 2007 г. - директор ИЛИСТ, с 2009 г. -декан факультета технологии и исследования материалов СПбПУ. Работает в области теоретических исследований, моделирования и разработки технологий лучевой обработки материалов, является одним из ведущих специалистов в этой области не только в России, но и за рубежом. Под его руководством и при его непосредственном участии проводятся исследования в области разработки новых лазерных технологий, технологических комплексов и базовых технологий гибридной лазерно-дуговой сварки, разрабатываются программные комплексы для инженерного компьютерного анализа процессов лазерной, электронно-лучевой и гибридной сварки различных материалов.

Г.А. Туричин является руководителем научно-исследовательских проектов РФФИ, проектов Минобрнауки России, Минпромторга России, Немецкого научного общества, является членом трех диссертационных советов по сварке, ведет научную работу со студентами и аспирантами.

В 2010 г. удостоен премии Правительства Российской Федерации в области образования за научно-практическую и методическую разработку «Создание инновационной научно-образовательной системы подготовки кадров высшей квалификации».

С 2013г. – директор-главный конструктор Научно-технологического комплекса «Лазерные и сварочные технологии».