Роль микрообработки в создании эффективных производственных решений

Микротехнологии активно внедряются на различных производствах современного типа. Их применение в значительной степени влияет на рост качественных показателей готовой продукции, расширение пропускной способности информационных систем и способствует дальнейшей миниатюризации приборов и наращиванию их быстродействия.

Применение лазерных технологий микрообработки особенно характерно для отраслей промышленности, выпускающих наукоемкую продукцию. Новые методы применимы как для изготовления высокотехнологических средств производства, так и для расширения ассортимента готовой продукции новыми серийными образцами. Яркие примеры:

  1. Энергетическая отрасль – запущены в производство высокопроизводительные солнечные элементы.
  2. Электроника – лазерные технологии широко применяются для обработки как традиционных, так и новейших материалов на микроуровне. Стало возможным серийное изготовление уникальных трехмерных структур, а при помощи тонкопленочных и MEMs технологий реализованы системы интеллектуальных приборов и высокоточных датчиков. Созданы сверхлегкие микрокомпоненты, панели и мембраны, обладающие высочайшими показателями гибкости.
  3. Коммуникационная отрасль – повсеместно внедряются оптические коммуникационные приборы кроссирования нового образца, линии связи заменяются на волоконно-оптические (ВОЛС) мультиплексированные коммуникационные магистрали.
  4. Автопром и самолетостроение – резка, формовка и сварка на микроуровне; сверление отверстий в керамике и других материалах повышенной прочности, применяемых в производстве форсунок, фильтров, инжекторов, лопатках турбин авиадвигателей.

Известные компании-производители лазерного оборудования микрообработки

Большинство разработчиков оборудования данного класса делятся на 4 условные категории:

Компании, обладающие собственными технологиями производства лазеров. При изготовлении готового оборудования они приобретают вспомогательные модули (манипуляторы, роботы и т. п.) у сторонних компаний. Представителями данной группы являются Coherent, Thales Laser, InnoLas. Также больших успехов добились компании, основанные выходцами из России, в частности IPG Photonics и LIMO.

Фирмы, специализирующиеся на станкостроении и металлообрабатывающем оборудовании, как правило, приобретают лазеры для координатных систем. В данную группу, в частности, входит компания DMG.

Компании, разрабатывающие на заказ узкоспециализированные технологические решения. Довольно часто деятельность в сфере интеграции позволяет подобным разработчикам добиваться больших успехов в финансовом плане, нежели производителям отдельных комплектующих, что периодически приводит к поглощению последних и организации концернов. Также нередки случаи внутрикорпоративного создания подразделения, занимающегося интеграцией, производителем отдельных блоков или приобретения им компании-интегратора для диверсификации собственной деятельности. Известные примеры: GSI, Jenoptik, Sinar, LPKF.

Технопарки, тесно сотрудничающие с крупными университетскими и промышленными центрами. Оборудование производится в единичных экземплярах для исследовательских задач.

До недавнего времени для построения систем микрообработки использовались исключительно твердотельные и газовые лазеры. Позиционирование координатной системы обладало точностью в пределах 20-50 микрон.

В НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ» наладили выпуск лазерных установок, параметры которых соответствуют зарубежным аналогам. Поскольку у используемой ранее элементной базы существуют определенные технические и экономические ограничения, на протяжении 2007-2008 годов ЗАО НИИ ЭСТО инициировало разработку принципиально новой версии серийного комплекса МЛП. В качестве элементной базы были выбраны: волоконный лазер, использующий диодную накачку, асферическая оптика, кинематическая система, оснащаемая линейными двигателями.

Лазерные комплексы объединяют в себе результаты современных разработок в области точного машиностроения, управляющей техники и многих других передовых высокотехнологических направлений промышленного производства. Уровень развития технологий лазерной обработки самым прямым образом отражает технологический статус государства, его место в глобальном распределении труда, конкурентоспособность промышленного сектора.