Лазерное текстурирование радиаторов для ООО «ИЗТТ»

Значительный сегмент работы компании Pokkels составляют исследования и эксперименты по применению лазерного оборудования. С конца 2021 года по заказу Ижевского завода тепловой техники (ООО «ИЗТТ») мы проводим серию испытаний по лазерной обработке нагревательных элементов электрических конвекторов. Предлагаем познакомиться с процессом работы и промежуточными результатами.


Заказчик

Ижевский завод тепловой техники (ООО «ИЗТТ») — лидер российского отраслевого рынка и один из крупнейших производителей тепловой техники в Европе. С 2007 года производит тепловентиляторы, инфракрасные обогреватели, электрические конвекторы. Отдельное крупное направление работы предприятия — производство нагревательных элементов для электрических бытовых конвекторов. Порядка 70% конвекторов, продающихся в России, поставляются с ТЭНами от «ИЗТТ». 

Задача исследования 

Завод «ИЗТТ» обратился в Pokkels с целью провести эксперименты по лазерной обработке алюминиевого ТЭНа. Кроме того, предприятию необходимо разработать автоматизированную систему, которая позволит обрабатывать профиль со скоростью и эффективностью аналогично пескоструйной обработке. 

Нагревательный элемент представляет из себя экструдированный алюминиевый профиль с четырьмя сегментами. Его обрабатывают различными методами, чтобы при том же размере получить максимальную теплоотдачу. Для этого необходимо увеличить площадь ТЭНа. Этот процесс состоит из двух этапов. 

Сначала металл «растягивают», обычно с помощью пескоструйной обработки. Благодаря такому воздействию, морфология поверхности сегмента изменяется, вследствие чего эффективная площадь увеличивается в 1,2 раза. Следующий этап — штамповка,с помощью которой на поверхности радиатора выбиваются ребра, что приводит к увеличению площади в 1,5 раз.

Методы увеличения площади профиля

Вид обработки Результат
1 Текстурирование поверхности пескоструем или лазером 1,2х
2 Штамповка 1,5х

Конечный внешний вид радиатора

Этапы работы

Разработка автоматизированной системы занимает продолжительное время, поскольку требует подбора оптимальной мощности источника лазерного излучения и режимов обработки. В первую очередь, задача Pokkels заключалась в экспериментальном подборе оптимальных параметров исходя из требований и нужд заказчика. 

Подготовка 

Проведение любых экспериментов начинается с подготовки стендового оборудования. Для исследований понадобились: 

  • лазерные модули 
  • системы управления лазерным излучением 
  • механические системы для передвижения профиля 
  • система движения лазерного модуля
  • система управления мощностью и режимом работы.

Первые эксперименты

Компания «ИЗТТ» передала 10 образцов алюминиевого профиля. Каждый образец был пронумерован, поскольку в дальнейшем профили обрабатывались лазером в разных режимах. Благодаря возможности лазерного излучения создавать сложную морфологию на поверхности металла, создавалась полностью матированная поверхность. Обработка профилей проводилась с разной скоростью с помощью различных автоматизированных лазерных установок.

Профили после лазерной обработки. Размер и форма рисунка влияет на теплоотдачу радиатора

Тестирование со стороны заказчика

После проведения первой серии экспериментов обработанные профили были переданы заказчику для исследований. Компания «ИЗТТ» проводила собственные тесты по определению теплоотдачи образцов. Для этого профили дополнительно обрабатывали и нагревали. 

В результате было выявлено, что некоторые методы обработки лазерным излучением приводят к удовлетворительным показателям по краям ТЭНа, но недостаточной теплоотдаче в центре. Другой режим обработки показал хорошие результаты по теплоотдаче именно в центре.

Отчет заказчика о проведении теста. Таблица замеров температур поверхности ТЭНов при напряжении 230В (температура не должна превышать 420°C)

ТЭНы 2000Вт
Т1 (левая сторона) Т2 (центр) Т3 (правая сторона)
294 440 253

Промежуточные итоги и дальнейшая работа

Проведенные тесты со стороны заказчика показали, что для получения равномерной теплоотдачи на всей поверхности радиатора необходимо разработать комбинированный режим лазерной обработки. В случае автоматизированной системы это означает, что по ходу обработки режим будет автоматически меняться. 

Один из вариантов решения задачи — различная скорость обработки. Поскольку лазерная установка будет интегрирована в конвейер, она может в каких-то ситуациях обгонять конвейерную ленту и тратить меньше времени на обработку одного участка и притормаживать в другом месте, чтобы обеспечить более интенсивное взаимодействие лазерного излучения с поверхностью профиля.

Алюминиевый профиль, обработанный автоматической лазерной установкой

Еще одна задача, которую Pokkels ставит перед собой — добиться оптимальной мощности лазера по стоимости и эффекту обработки. Для нас важно, чтобы заказчик не переплачивал за повышенную мощность установки, если в этом нет необходимости. 

Нагревательный элемент внутри конвектора

В настоящее время испытания все еще продолжаются. По итогам исследования, будет разработан прототип автоматической системы и произведены окончательные расчеты по стоимости оборудования для заказчика.

Назад к применениям
Поделиться

Нужное оборудование

F-Clean BP

F-Clean BP

Самое компактное портативное лазерное устройство. Во время работы оборудование находится на спине у оператора. Идеально подходит для локальной очистки объектов большого размера и высотных работ. Мощность: 50-120 Вт.

F-Clean CS-S

F-Clean CS-S

Компактное устройство для безопасных и комфортных перемещений. При транспортировке пистолет находится внутри кейса. Габариты небольшого чемодана, ручки и колеса обеспечивают комфортную транспортировку. Мощность: 50-100 Вт.

F-Clean CS-M

F-Clean CS-M

Мобильное решение с повышенной пыле- и влагозащитой. В закрытом состоянии Кейс защищен по стандарту IP67. Имеет ручки и колеса с двух сторон для удобства транспортировки. Мощность: 200-300 Вт.

F-Clean TT

F-Clean TT

Компактное стационарное решение для лазерной очистки. Устройство размещается на рабочем столе. Удобное расположение переключателей и небольшие габариты обеспечивают комфортную работу.
Мощность: 50-100 Вт.

F-Clean RK

F-Clean RK

Стационарное устройство для работы в условиях производства. Пистолет хранится внутри оборудования. Установка оснащена колесами для легкого перемещения. Мощность: 100-1000 Вт.

F-Clean RB

F-Clean RB

Разработка индивидуальных роботизированных систем для автоматизации процессов лазерной очистки. Может быть встроена в существующую систему.
Мощность: 50-5000 Вт

Другие применения

Лазерная дезактивация с помощью системы F-Clean

Современные ядерные энергетические установки требуют постоянного обслуживания для продления сроков эксплуатации энергоблоков и утилизации вышедшего из строя оборудования. Дезактивация загрязненных поверхностей химическим способом требует огромных ресурсов на расходные материалы, хранение жидких радиоактивных отходов, переработку и утилизацию. Лазерная дезактивация снимает эти проблемы и делает процесс очистки радиационного загрязнения менее рисковым для человека. Подробнее о технологии и преимуществах расскажем в нашей статье.

Лазерная очистка поверхности сложной формы

Обработка поверхностей любой формы и сложности — одно из ключевых преимуществ системы лазерной очистки F-Clean. В этой статье мы подробнее расскажем об особенностях лазерной очистки объемных объектов и поверхностей сложной формы, а также познакомим с дополнительных опциях в этом направлении.

Селективная лазерная очистка

Локальная очистка участков поверхности — еще одно преимущество лазерного комплекса F-Clean, которое расширяет сферу применения устройства. В нашей статье рассказываем подробнее, какие задачи по селективной обработке можно решить с помощью лазерного оборудования. 

Лазерная очистка в строительстве и обслуживании судов

Ржавчина — продукт коррозии, с которым сталкиваются и при обслуживании действующих судов, и на этапе строительства. Лазерная очистка поможет быстро и качественно обработать поверхность. Подробнее о задачах, которые может решить лазерный комплекс F-Clean, расскажем в нашей статье.

Заказать обратный звонок

Оставьте номер вашего телефона, мы перезвоним в ближайшее время и ответим на ваши вопросы

    Оставляя заявку, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

    Получить консультацию специалиста

    Оставьте контакты, специалист перезвонит в ближайшее время и ответит на ваши вопросы

      Оставляя заявку, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

      Получить расчет лизинга

      Оставьте контакты для получения расчета лизинга. Отправим всю информацию в течение часа в рабочее время

        Оставляя заявку, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

        Узнать цены и характеристики

        Оставьте контакты, мы отправим всю информацию о ценах и характеристиках в течение часа в рабочее время

          Оставляя заявку, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

          Запись на демонстрацию

          Оставьте свои контакты, и мы свяжемся с вами в ближайшее время для согласования удобного времени демонстрации

            Оставляя заявку, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

            Заказ услуги

              Получить брошюру

              Оставьте контакты для получения брошюры. Отправим всю информацию в течение часа в рабочее время

                Оставляя заявку, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

                Заявка принята!

                В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер.

                Заявка не принята!

                Проверьте данные формы и попробуйте ещё раз.

                Спасибо! Ваша заявка принята!

                Вышлем всю информацию в течении рабочего дня

                pokkels-tg

                Самое время подписаться на наш Telegram, потому что здесь:

                • Анонсы мероприятий и новинок оборудования
                • Обзоры реализованных кейсов и новости из мира лазеров
                • Лайфхаки и советы по использованию оборудования от наших экспертов
                Спасибо! Ваша заявка принята!