Подписка
Автор: 
С. М. Шанчуров, д. т.н., председатель ПК 8 «Лазерные производственные технологии» ТК 296 «Оптика и фотоника»

Развитие и широкое внедрение технологий лазерной обработки материалов в машиностроительном производстве сдерживается, особенно на оборонных предприятиях, отсутствием нормативных документов, прежде всего государственных стандартов. Стандартизация в области лазерной обработки материалов позволит расширить применение лазерных технологий на предприятиях машиностроения, повысить качество изделий, изготавливаемых с применением таких технологий. Основное назначение подкомитета ПК 8 «Лазерные производственные технологии» технического комитета ТК 296 «Оптика и фотоника» заключается в организации деятельности по стандартизации лазерных производственных технологий.

 

Состояние стандартизации в области лазерных производственных технологий

 

В настоящее время по лазерной обработке металлических материалов в национальную систему стандартизации входят 19 стандартов, шесть из них введены в действие с 01.03.2019 г. (таблица 1).

Большинство стандартов (17 из 19) относится к лазерной и лазерно-дуговой гибридной сварке, и два стандарта — к лазерной маркировке.
Из 17 стандартов по сварке 15 стандартов внесены техническим комитетом 364 «Сварка и родственные процессы»; 16 стандартов подготовлены на основе собственного перевода на русский язык международных стандартов ISO и стандартов EN и являются идентичными этим стандартам. На сегодняшний день практически по всем стандартам ISO и EN в области лазерной сварки металлов выполнены переводы, подготовлены и введены в действие ГОСТ и ГОСТ Р.

 

В стандартах на сварку установлены:
— требования к качеству выполнения лазерной сварки;
— технические требования к процедурам лазерной и лазерно-дуговой гибридной сварки;
— порядок проведения аттестации процедур лазерной сварки путем проведения соответствующих испытаний;
— рекомендации по лазерной сварке;
— требования для обеспечения качества авиационно-космических конструкций из металлических материалов, изготовленных с применением лазерной сварки;
— типы, конструктивные элементы и размеры точечных сварных соединений, полученных импульсной лазерной сваркой;
— требования к определению твердости по Виккерсу и Кнупу в поперечных сечениях узких сварных соединений металлических материалов, выполненных лазерной сваркой;
— уровни качества сварных соединений из стали, никеля и никелевых сплавов, полученных гибридной лазерно-дуговой сваркой, в зависимости от дефектов шва;
— уровни качества сварных соединений из стали, алюминия и алюминиевых сплавов, выполненных лазерной сваркой, в зависимости от дефектов шва.
Таким образом, в настоящее время имеются стандарты по многим вопросам технологических процессов (процедур) лазерной сварки. Тем не менее есть необходимость в разработке новых стандартов, например, на термины и определения в области лазерной сварки, на технологические процессы лазерной сварки титана и титановых сплавов, алюминия и алюминиевых сплавов. Стандарты на технологические процессы будут востребованы многими предприятиями, в частности ЗАО «РЦЛТ», выполняющим большие объемы лазерной сварки титановых сплавов.

 

В стандартах и рекомендациях по стандартизации
Р 50.1.081-2012 на лазерную маркировку и прямое маркирование изделий, в том числе с применением лазеров (таблица 1), установлены:
— виды классификаций лазерной маркировки и технологических процессов ее нанесения;
— требования к оборудованию для лазерной маркировки;
— технические требования к технологическим процессам маркирования;
— технические требования к качеству нанесения маркировки и факторам, влияющим на качество получаемых символов (подготовке поверхности изделия для маркирования, размещению маркировки на изделии и др.).

 

Необходимость разработки дополнительных стандартов по лазерной маркировке должна быть определена производителями оборудования по маркированию изделий и предприятиями, применяющими такое оборудование.
В области лазерной наплавки к настоящему времени имеется один лишь стандарт ГОСТ ISO 15609-4-2017, в котором установлены технические требования к процедуре лазерной наплавки. Этого недостаточно. Требуется разработка стандартов на термины и определения, технологические процессы лазерной наплавки.
По другим применяемым в производстве технологическим процессам лазерной обработки: упрочняющей термической обработке, поверхностному легированию сталей и сплавов, резке, очистке поверхности — стандартов к настоящему времени по-прежнему нет.

 

Работы по разработке стандартов в рамках ПНС–2018

 

В 2018 году ПК 8 начата работа по разработке стандартов в области лазерной упрочняющей термической обработки сталей. В Программу национальной стандартизации 2018 г. были включены три проекта ГОСТ Р: на термины и определения в области лазерного термо-
упрочнения (ЛТ), на технические требования и аттестацию процедур упрочняющей термической обработки металлических материалов и на технологический процесс ЛТ деталей. Перечень стандартов приведен в таблице.
Инициатором разработки и разработчиком стандартов является предприятие ООО «Новые технологии лазерного термоупрочнения» (ООО «НТЛТ»), г. Владимир. ООО «НТЛТ» — полноправный член подкомитета ПК 8. Основное направление деятельности предприятия — создание и внедрение оборудования и технологических процессов лазерного термоупрочнения, в том числе разработка и производство автоматизированных и роботизированных комплексов.

К настоящему времени разработаны первые редакции проектов стандартов, проведено публичное обсуждение проектов, составлены сводки замечаний и предложений по каждому проекту, проведена доработка проектов с учетом принятых разработчиком замечаний и предложений.
В публичном обсуждении проектов принимали участие организации:
— АО «Швабе», Москва,
— ФГУП «Научно-производственное объединение «Техномаш» (ФГУП «НПО «Техномаш»),
— Институт машиноведения УрО РАН, Екатеринбург,
— Самарский филиал ФГБУН «Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН» (СФ ФИАН), Самара,
— ИВЦ «Региональный инжиниринговый центр», Екатеринбург,
— ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ), Москва,
— ЗАО «Региональный центр лазерных технологий» (ЗАО «РЦЛТ»), Екатеринбург.

 

Секретариат ПК 8 и разработчик ООО «НТЛТ» благодарны представителям организаций, принявшим участие в публичном обсуждении и приславшим отзывы на проекты.
По трем проектам было получено около 100 замечаний и предложений (ТП — 25, ТТ — 49, ТиО — 35), некоторые из них дублируют друг друга. Замечания и предложения относятся в основном к стилю изложения, уточнению формулировок, применяемым терминам, оформлению проектов. Участниками обсуждения предложены дополнения в тексты проектов стандартов. Все замечания и предложения были рассмотрены разработчиком, по каждому замечанию и предложению вынесено заключение.
Доработанные проекты стандартов вместе со сводками замечаний и предложений по каждому проекту представлены в ТК 296 для проведения заочного голосования.

 

План работ ПК 8 по разработке стандартов на 2019 год и ближайшую перспективу

 

Согласно программе национальной стандартизации, принятой на 2019 год, запланирована разработка еще одного стандарта из области лазерного термоупрочнения: «Термическая обработка. Лазерная термическая обработка титановых и алюминиевых сплавов. Технологический процесс» (шифр по ПНС‑2019: 1.2.296-1.018.19). Разработчик — ООО «НТЛТ».
В 2020–2023 гг. согласно перспективной программе работы ТК 296 предполагается разработка стандартов на технологические процессы лазерного поверхностного легирования сталей и сплавов, лазерной наплавки металлическими материалами, лазерной сварки титановых и алюминиевых сплавов, очистки поверхности металлических материалов, лазерной маркировки металлических изделий, лазерной резки сталей и цветных металлов и сплавов.

 

Заключение

Таким образом, работы по подготовке технологических стандартов в области лазерной обработки металлических материалов начаты. В настоящее время в соответствии с программой национальной стандартизации 2018 года проводятся работы по разработке трех стандартов. Однако следует отметить, что своевременное выполнение программы в большой мере зависит от решения вопроса бюджетного финансирования разработок.

 

С. М. Шанчуров, д. т.н., председатель ПК 8
«Лазерные производственные технологии» ТК 296 «Оптика и фотоника»
Л. Б. Жирнова, к. т.н., ответственный секретарь ПК 8
А. Г. Сухов, д. т.н., М. М. Малыш, ЗАО "Региональный центр лазерных технологий»

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 2-2019

 

Реклама наших партнеров