2. Оборудование для лазерной сварки

Для выполнения собственных исследований использовали установку «Квант-15» лаборатории кристаллооптики Института физики НАН Беларуси (рис. 7). В результате совместной работы с Институтом физики НАН Беларуси сконструирован опытный аппарат для сварки зубных протезов.

Работа выполнена в соответствии с планом ГНТП «Разработать новые эффективные материалы, инструменты, оборудование, средства профилактики, диагностики и лечения для стоматологии и челюстно-лицевой хирургии». Задание 04.08 «Разработать и изготовить опытный образец аппарата для лазерной обработки металлических зубных протезов».

Установка «Квант-15» рекомендована комиссией по аппаратам, приборам и инструментам, применяемым в стоматологии, Комитета по новой технике Управления по внедрению новых лекарственных средств и медицинской техники Минздрава СССР (протокол № 3 от 29 мая 1986 г.).

Л азерная технологическая установка «Квант-15» с лазером на алюминате иттрия (или алюмо-иттриевом гранате) с длиной волны 1,06 мкм предназначена для резания, точечной и шовной сварки черных и цветных металлов, перфорации отверстий (заданной формы), упрочнения и отжига различных металлических сплавов и используется для зуботехнических работ в зубопротезных лабораториях стоматологических поликлиник (в основном для централизованного использования вместе с литейными установками).

Рис. 7. Лазерная технологическая установка «Квант-15» для сварки металлических зубных протезов и ортодонтических аппаратов

Техническая характеристика

Лазер на алюминате иттрия (или алюмо-иттриевом гранате), тип	ЛТИ
Длина волны, мкм	1,06
Средняя мощность излучения, Вт	не менее 100
Энергия излучения, Дж:
при частоте импульсов 10 Гц	не менее 8
в моноимпульсном режиме	до 15
Частота повторения импульсов излучения, Гц:
при длительности импульса 2,0; 2,5; 4,0 мс	0,1 ... 10
при длительности импульса 1,5 мс	до 20
Диаметр пятна излучения, мм	0,3±0,2–1,3±0,2
Максимальная толщина разреза металла, мм	до 5
Максимальная скорость резки, мм/мин	до 350
Глубина проплавления, мм	до 1,0
Максимальная глубина отверстий, мм	до 10
Скорость сварки мм/мин	до 350
Увеличение (кратность) оптической системы наблюдения при объективе с фокусным расстоянием:
максимальная глубина отверстий, мм: до 10
50 мм	40
100 мм	20
Электропитание трехфазное, напряжение, В	220/380
Потребляемая мощность, кВт	12
Система охлаждения двухконтурная. Внешний контур подсоединяют к водопроводной сети. Расход водопроводной воды не менее 5 л/мин при давлении	0,06 мПа
Габариты, мм:
блок питания МТ-42М	6207201900
установка	96010001200
Масса, кг:
блок питания	615
установка	200

Лазерная технологическая установка «Квант-15» состоит из двух блоков, размещенных раздельно: 1) блок питания МТ-42М; 2) лазер с оптической системой наблюдения, смонтированный на столе вместе с устройством для размещения и фиксации обрабатываемых деталей (рис. 1).

Лазерная технологическая установка «Квант-15» является универсальным прибором для проведения ряда технологических операций по обработке сплавов (включая тугоплавкие и сверхтвердые) черных и цветных металлов и неметаллических материалов.

Для выполнения различных видов работ с помощью имеющихся на установке тумблеров и ручек устанавливают необходимые заданные параметры лазерного излучения и режимы работы установки, указанные в прилагаемом к ней техническом описании и инструкции по эксплуатации.

При изготовлении металлических зубных протезов и ортодонтических аппаратов используют 3 основных вида операций: 1) резание металлов; 2) перфорация отверстий; 3) сварка металлических частей (деталей) протезов и ортодонтическнх аппаратов, шинирующих конструкций и т. п. Также можно проводить упрочнение металлов, например, жевательных поверхностей коронок из стали 1Х18Н9Т путем расплавления тонкого (до 0,1 мм) наружного слоя поверхности коронки, который после расплавления быстро кристаллизуется в более мелкозернистую структуру повышенной прочности.

Сварку проводят в двух режимах: 1) точечная сварка в моноимпульсном режиме с произвольной частотой следования импульсов, задаваемой оператором (техником) по ходу сварки; 2) шовная сварка в автоматическом режиме с заранее заданной частотой следования импульсов, устанавливаемой на пульте управления режимом сварки.