Лазерные технологии 2
Как возникает лазерный луч.
Выглядит лазер неказисто — разделочный стол, над которым носится лазерная головка, а вокруг с пол десятка больших шкафов. Листы подаются на стол спец погрузчиком на присосках
 |
Управляется все это дело компом под управлением Windows95 иногда WindowsNT 4.0, впрочем это старые лазеры на более новых стоит WinXP или Win2000, но их я видел только на картинках =))))) Кроме управляющего компа есть несколько логических контроллеров и один специализированный комп со своей реалтаймовой ОС, намертво зашитой в ПЗУ.
 |
Начинается все сдесь — это ламповый генератор накачки. В данный момент, на этих лампах напряжение под 40 000 вольт. Каждая банка размером с двухлитровую банку из под огурцов. В данный момент, Вован, рискуя жизнь, фоткает эти банки без защитного барьера. Платы связаны с основным компом по оптоволокну.
 |
Это просто распределительная система. Но именно с этим участком возник один прикольный эпизод. На другом, точно таком же, лазере прожгло провод (который от банок идет, на 40 000 вольт), тонкий, красный такой, который за платой проходит. И 40 000 вольт попало на эту зеленую пластину. Прям за ней находится плата блока стабилизации — на ней повзрывалось все что могло повзрываться, а сама плата обуглилась. Резисторы, которые в левом нижнем углу, расплавились, раскидав брызги металла по округе. Мне пришлось мастерить все из подручных средств :)))) О борьбе с этой напастью я писал в первой части Лазерных технологий
 |
А это те самые злобные трубки, точнее крестовины, которые выгорают и текут и которые герметизируют чем могут. Именно в них так охуело фтыкал приглашенный немецкий инженер. Серебристая бобина между трубками, на заднем плане, это просто постамент, сделанный из спец стали с очень низким коэффициентом температурного расширения. А красные провода, это те самые провода, что идут от банок. В белых кольцах, надетых на трубки, находятся иглы разрядников.
 |
Все вместе, эти трубки составляют резонатор. По сути, с точки зрения оптики, это одна длинная труба, разломанная зеркалами на две части.
Это довольно мощный лазер. Киловатта на три с половиной. Есть более слабые лазеры, у них две, иногда три трубы. Тут притащили лазер на 5кВт, еще даже не распаковали, хотелось бы на его резонатор поглядеть.
В трубе с бешеной скоростью носится газовая смесь (углекислота, азот, и вроде бы еще аргон). Давление в резонаторе ниже атмосферного. Под шкафом резонатора находится здоровенная турбина с зверским 25кВтным двигателем разгоняемым могучим частотным преобразователем до 40000 оборотов. Когда у такого привода сгорел ШИМ фильтр, чтобы его запустить и снизить пусковой ток мы мастерили из старых обмоток мега дроссель, который окончательно взорвал мозги несчастному немцу. Именно такой частотный преобразователь мы спалили с шефом в результате неудачного эксперимента по попытке изготовления токового датчика из говна и палок.
Это довольно мощный лазер. Киловатта на три с половиной. Есть более слабые лазеры, у них две, иногда три трубы. Тут притащили лазер на 5кВт, еще даже не распаковали, хотелось бы на его резонатор поглядеть.
В трубе с бешеной скоростью носится газовая смесь (углекислота, азот, и вроде бы еще аргон). Давление в резонаторе ниже атмосферного. Под шкафом резонатора находится здоровенная турбина с зверским 25кВтным двигателем разгоняемым могучим частотным преобразователем до 40000 оборотов. Когда у такого привода сгорел ШИМ фильтр, чтобы его запустить и снизить пусковой ток мы мастерили из старых обмоток мега дроссель, который окончательно взорвал мозги несчастному немцу. Именно такой частотный преобразователь мы спалили с шефом в результате неудачного эксперимента по попытке изготовления токового датчика из говна и палок.
 |
Когда на разрядники подают напряжение то возникает дуга, но по трубе несется бешеный газовый смерч, который сносит разряд от поджигающего анода к рабочему анодному кольцу. Возникает длинный разряд, который возбуждает газ, вынуждая его испускать кванты когерентного излучения — лазер. К сожалению говнофотик встроенный в КПК не в состоянии передать всю красоту этого зрелища. Разряд искрится и переливается. Кстати, по характеру разряда можно легко узнать насколько стабильно работает резонатор. Если луч «волосится» значит напряжение слабовато и мощность мала. Если же пучок сплошной и однородный, значит лазер вышел на боевой режим и готов крушить все что ему подсунут.
 |
Резонатор в боевом режиме. Номинальная мощность пучка 3.5 киловатта.
 |
Это просто кулер, который охлаждает все что только можно. Охлаждение приводов и головок жидкостное.
Из говна и палок 3
| Приходит к доктору скрюченный человек — Доктор, больно. Доктор скрючивает его еще больше — А так? — А так не больно. — Ну вот так и ходите. |
Недавно притащили ко мне домой компьютер от очередного капризного лазера. Не работал. Точнее работал, но стоило его выключить и дать постоять, как заводился он с большим трудом. Собственно, думать тут нечего — обычная трещина на плате. Договорились притащить мне его домой. Разобрал, пропаял все подозрительные места. Привезли в цех, поставили включаем — опа завелся, что и требовало ожидать. Однако радость была недолгой — через пять минут капризный агрегат скукожило и он, рассыпая сообщениями об ошибках, ушел в даун. Гадство. Что делать? Тащить обратно и пролуживать все дорожки, на всех четырех платах? Прогревать все спайки? Так это же повеситься можно сколько работы. А заказчик уже кипятком ссыт — у него заказ горит, а единственный лазер в цехе встал как вкопанный. Почесали репу и… решили сделать капризному компьютеру микроклимат. Сказано сделано — сунули ему в шкаф тепловентилятор и укутали секцию фуфайкой. Пять минут на прогрев… Завелся! Вот так и работайте :) Вот так уже несколько дней с подогревом и шарашит. Некогда болеть — работать надо! =)))))
 |
Заводится с ключа, как и подобает любому достойному агрегату. На этом табло выскакивали надписи «Gas Mix On?»
 |
Это стартовый блок. Он отвечает за защиту и аварийное отключение. Также тут выводится диагностические сообщения о всех событиях, происходящих с лазером. Именно он потребовал прогрев. Честно говоря, после того как я увидел этот блок у меня сильно пошатнулась вера в надежность швейцарской техники. Пайка была ни к черту, такое ощущение, что его паяли кислотным флюсом, который забыли смыть. Припой весь потемнел, во многих местах пайка потрескалась, а в местах разъемов возникли круговые трещины. Многие я пропаял, но видать не все, раз потребовался прогрев. Так что наверное увижу его снова.
А где этот агрегат радует народ своими способностями, я что т подобное(ну естественно на порядок постарше) еще кода школьником по ЧТЗ гулял видел в одном из подвластных :) моему родителю цехов?
Вот конкретно этот, который на фотках, это Троицкий тракт 7. Там есть небольшой цех. А вообще этих лазеров по области как грязи. В одном только Челябинске я знаю около 5 штук. Это те что знаю. А сколько их на самом деле я понятия не имею. Много.
Да чем больше узнаеш о современном высокотехнологичном миру тем больше удивляешься как все это продолжает работать, ведь веры не осталось уже даже брендам :( хотя еше мой батя говорил что у тех же немцев все прилизано только снаружи а внутри могут быть заусенцы и прочие радости (да он слесарь пожтому такие презимленные наблюдения) но в остальном современные технологии не сильно лучше снаружи вроде красиво, а вот снутри редко бывает так же.
Cупер интересно, но я с первого прочтения не понял, бывает :-)
Эни, а ты все еще в Москве? В Челябинск возвращаться уже не собираешься? ;)
Супер :)
Чувак, напиши о токопроводящих средах че-нибудь, как время будет, а? У нас проблема с этим на работе, помощь нужна.
Резонатор и кулер не грузяцца
Кошмар, лазеры на 9х виндах.. )) часто висли, интересно? :))
Вообще не помню чтобы хоть раз там что то зависло.
Я помню в старой лаборатории лазер разбирали там некая ужасная махина длинной 12 метров, и катушек медных штук 50)) А тут такая классная штука! А до какой толщины стандартную сталь может резать?
20-30мм резал легко. 5кВт может и 50-80 будет резать. Но начиная от 15мм уже края реза стремные, плазма или гидрорезка (это где водой режут) чище срез на больших толщинах дают.
В Москве, говорят мощный стоял на ЗИЛе. Но честно говоря не знал что можно делать несколько резанаторов и потом объединять. А в теории накачку можно использовать что попало, газ, жидкость, твердое тело,… .
Но думаю с плазмой легче, сейчас одну базу в туле обхаживаю, хочу там собрать чпу плазморез.
Это случайно станок не фирмы Amada? Как-то ходил на их Demo Plaza под LA, впечатляющее зрелище когда они работают.
Нет это ByStar фирмы Bystronics.
Челябинские сидиромы настолько мощны, что диски в них вставляют на спец-погрузчиках ;)
Интересно посмотреть на такое оборудование хотя бы на фотках, а то в нашей Молдове кроме помидор из Турции ничего нет :(
В Тирасполе и под Кишиневом есть несколько таких цехов =) так что не надо =)
Можно полюбопытствовать, на каких предприятиях в Тирасполе они стоят?
Судя по фото, очень отчаянные ребята там работают, которые запускают HV блок без защиты, там даже в выключеном состоянии такая статика, что мало не покажется. «СЕРЕБРИСТАЯ БОБИНА» — это всего лишь труба резонатора, где циркулирует газовая смесь, в которой «АРГОНА» и близко нет. А постамент, сделанный из спец стали с очень низким коэффициентом температурного расширения на переднем плане(в теплоизоляции), к которому хомутами закреплены красные провода. На фотках изображен резонатор разделенный на 2 половины с двумя поворотными, глухим (полупрозрачным) зеркалами и выходным окном. Турбина раскручивается больше, чем в тексте. «ВОЛОСИСТЫЙ» луч это не признак слабого напряжения и мощности. Это означает, что газы Хреновые в резонатор качают (Н2О). Я резонаторов больше 3,5 кВт не видел, но очень очень сильно сомневаюсь, что это правда.
Я не спец конкретно по резонатору (я по электрике с ними шаманил), поэтому не в курсе какая там точно газовая смесь должна быть, потому и сказал, что возможно там еще аргон есть. Т.к. рядом с лазером стояла еще батарея аргоновых баллонов. Вся инфа по конструкции резонатора у меня со слов нашего наладчика который занимается конкретно резонатором, опять же от него и про волосистый луч данные. Им были подняты, собраны и обслуживались почти все лазеры в области и у меня не было оснований ему не доверять.
По поводу лазеров более 3.5. Точно знаю про 4кВт ный у него труба разделена на четыре части и 16 банок в высоковольтном блоке. 5кВт ный я только слышал что купили и привезли.
Бля, аж на слезу пробило. Ностальгия.
У нас в цеху был точно такой же лазер. Очень похожий, по крайней мере: Bystar-3015, если не ошибаюсь. Тоже 3кВт мощность. Ему уже 12 лет, а все пашет. Правда, управление было не под винды, а под DOS. Процессор был 486, с 386 сопроцессором, который и брал на себя все управление лазером.
C тех пор уже много чего переделывали под него, но в основном старались беречь: техобслуживание ежемесячно, регламент, очистка, смазка. Поэтому наверно так долго и служит. Самодельных вещей тоже полно было, правда. В частности, когда отказала система очистки воздуха от пыли (засралась маслом, которое наносится на металл по техпроцессу), приделали свою, прямо к порталу, чтобы всос был не только снизу, но и сверху.
Газ там, кстати, не аргон, а гелий. Причем должен быть высокой очистки. Всего три газа: углекислота, азот и гелий. Углекислоты потреблялось очень мало, могло и на год, и на полтора хватить. Азот потреблялся сильно, меняли чаще всего. По словам представителя, он не рабочий газ, нужен просто для облегчения работы лазера. Гелий меняли редко, раз в месяц или два. Вроде для разряда нужен, толком я не понял. Чистоту гелия и углекислоты не проверяли, она по паспортным данным шла достаточно чистой, а вот азот проверяли лазером на нержавейке — если рез желтоватый, то использовать нельзя.
Насчет фоток не переживай, все нормально видно. На моих, сделанных хорошим фотиком еще в 1998 году, видно куда хуже.
ХЫ Знаю я эту модель. У нас тоже она есть и тоже пашет уже лет 12 если не больше. Там еще этот 486 комп прикольный, у него загрузка идет не с винта, с дофига ПЗУшек с ультрафиолетовым стиранием. Винта там вроде бы вообще нет. Еще резонатор у него отличается, там защитный экран не из плексигласа, а металлически короб с дырками.
А 386-486 как сопроцессор стоит по моему ваще на всех быстрониках. Больше там и не нужно. Кстати, на последних двух фотках блок именно от такого лазера.
А если электрике с ними шаманил, то почему на счет HV блока лажа? Начинается все не с «БАНОК», а с трансформатора, который на третьем фото за «ЗЕЛЕНОЙ ПЛАСТИНОЙ», коей является высоковольтный выпрямитель. Трансформатор выдает на вторичной обмотке 19 кВ. И красные (высоковольтные) провода на третьем фото не от «БАНОК» — ламп, а к лампам, количество которых соответствует количеству плазменных промежутков (трубок) и соответственно каждая отвечает за конкретную трубку.
Я не ставил своей целью лекцию с упоминанием всей схемы от и до. Так что упростил описание до всего блока генератора. Если уж идти по твоему способу, то начинается все на подстанции завода. Да, возможно это и провод с трансформатора, но пучок проводов от ламп к разрядникам проходит почти там же (они от ламп расходятся в разные стороны, потом по периметру дверного проема сходятся к двум отверстиям и дальше по трубам идут в сторону резонатора) так что ошибиться было не трудно, тем более они часто торчат. Особенно когда монтажники с запасом провод оставляют. Провод пробило именно изза того, что пучок, перед тем как уйти в трубу, нависал над выпрямителем и заземленным магнитопроводом трансформатора. А еще рассчитан он был не на то напряжение какое нужно, а несколько меньше (другого не было, а родной просто от старости весь трещинами прошел и шил периодически).
З.Ы.
Поскольку я уже больше года там не работаю, попросил бывшего коллегу при случае зафоткать обгорелую плату с вкрученными туда совковыми стабилитронами и трешевые резисторы. Как притащит — выложу на сайт. Или, если вдруг случайно окажетесь на Челябинском радио заводе «Полет», можете сами глянуть. Где искать эти платы, думаю, обьяснять не надо.
Баллоны с аргоном, скорей всего, применяют при резке (сварке), как инертную среду, в отличие от того же азота, не ухудшающую механические показатели области реза. Ибо режут иной раз такую муйню, что без среды из инертных газов загорится нафиг буйным пламенем.
У нас в Кургане, стоят лазера Fanuc, один совершенно новый… Смотрел ваши фотки и плакалЪ.
Лазер использует два вида газов:
1. Лазерный газ
2. Вспомогательный газ
Лазерный участвует в производстве луча, вспомогательным режут металл. Аргон присутствует в лазерном. Нержавейку режут азотом, простую сталь кислородом.
Если нужны подробности, пишите на мыло, нет проблем.
2 otv: аргоном мы никогда не резали, ибо дорогой газ. Всегда использовали азот, причем на чистоту проверяли так: режем нержавейку, если срез желтоватый, значит примеси есть. Если срез чистый, металлический — значит все ок. Кстати, обычные сварщики азот и для сварки используют, как раз та самая инертная среда. Аргон, насколько знаю, используют для сварки алюминия, ибо азот уже не годится, в реакцию вступает при таких температурах.
2 saturn721: лазерный газ только один используется? Обычно используют смесь: азот, гелий и углекислота (рабочий газ). В других лазерах не знаю, но почти везде стоят углекислотные лазеры. А т.н. «вспомогательный газ» — он и есть для резки. Для стали кислород используют потому, что при нагреве возникает экзотермическая реакция, температура повышается в месте реза, фактически железо горит в кислороде. Теоретически можно было бы резать и азотом, но он дороже, к тому же надо мощности повышать и расход газа, плюс обычно образуется «грат» (сопли из окислов на обратной стороне реза). Нержавейку тоже можно кислородом резать, единственно — она обычно более вязкая чем сталь, параметры нужны другие. К тому же рез не очень чистый, а обычно нержавейку используют для штучных изделий, требующих минимальной дообработки.
Тьфу, соврал я. Действительно лазерный газ это азот, гелий и углекислый. Аргоном у нас тоже не режут. Режут кислородом, как и на плазменной резке, у нас их тоже две.
Вопрос: Почему нельзя залить плату спиртоканифольным или каким другим пассивным флюсом и прогреть феном?
Для этого бы потребовался строительный фен. Там очень массивный монтаж. СМД нету вообще.
Собственно, про него и подумал. Интересует твоё мнение по данному вопросу, как опытного монтажника и экспериментатора. Как-то наткнулся на ряд статей, где при помощи строительного фена и такой-то матери материнки паяют. Как обычные компоненты относятся к таким тепловым нагрузкам?
Вот именно что такой то матери. Тут главное не тепловая нагрузка. Микросхемы легко выдерживают под 350 градусов в течении нескольких минут. Куда важней термопрофиль, т.е. плавный нагрев и плавное охлаждение. ЧТобы ничего там от термоперекоса не поотрывало внутри корпусов. Вот тут главная жопа. Ну и чтобы плату не покорежило от нагрева неравномерного. Строительным феном с материнок обычно сдувают доноскую комплектуху мелкую. Но это не ко мне, это скорей к ремонтникам. Я таким не занимался.
> Как обычные компоненты относятся к таким тепловым нагрузкам?
да нормально относятся. у нас для реставрации брака после линии поверхностного монтажа (что, впрочем, случается крайне редко) используется т.н. «воздушка». по сути пром фен в миниатюре — из сопла дует довольно узкий поток воздуха с температурой 340-350 градусов. компонент выпаивается или припаивается за пару секунд, так что ни о каком соблюдении термопрофиля (как в конвекционной печи оплавления на уже упомянутой линии) речи не идет.