ПЕРЕМЕЩАЕМАЯ ВАКУУМНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТЕРИАЛОВ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ В РАЗРЕЖЕННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ

Полезная модель относится к устройствам для осуществления лазерной обработки металлических материалов в вакууме, перемещаемым по поверхности обрабатываемого изделия. Оно может применяться для осуществления любых технологических операций, основанных на использовании лазерной обработки в вакууме.
Основными проблемами применения лучевой обработки материалов в вакууме являются достаточно большие затраты времени на откачку газов после загрузки новой детали, что приводит к снижению эффективности процесса, а так же сложность размещения в вакуумной камере изделий, длина которых превышает вместимость вакуумной камеры.
Известно вакуумное устройство для непрерывной загрузки и выгрузки длинномерных изделий, содержащее вакуумную камеру и пристыкованные к ней открытые входную и выходную шлюзовые системы щелевого типа, состоящие из щелевых каналов, разделенных шлюзовыми камерами с откачными патрубками (Патент РФ №2379144; МПК В21В 45/04. Опубликовано: 20.01.2010). Недостатком технического решения является значительная сложность конструкции, ограниченность габаритов обрабатываемых изделий размерами камеры, необходимость использования крайне мощной насосной системы, что увеличивает энергозатраты, а также - неприспособленность для лазерной обработки материалов.
Наиболее близким техническим решением является накладная вакуумная камера (Патент РФ №4823; МПК G01M 3/04. Опубликовано: 16.08.1997), содержащая корпус без дна, уплотнение по периметру открытой части корпуса, имеющее два выступа, и штуцер для соединения с вакуумной магистралью, отличающаяся тем, что выступ уплотнения, расположенный внутри камеры, снабжен калиброванными проемами, а вакуумная магистраль подключена штуцером только к полости между выступами уплотнения.
Главным ее недостатком являются невысокие функциональные возможности.
Технической задачей полезной модели является обеспечение возможности осуществления лазерной обработки металлических изделий в вакууме, а также обеспечение возможности перемещения вакуумной камеры по поверхности обрабатываемого изделия.
Технический результат достигается за счет того, что в перемещаемой вакуумной камере для обработки металлических материалов лазерным излучением в разреженной газовой среде, содержащей корпус согласно полезной модели, корпус выполнен в виде трубы, верхняя часть которой переходит в воронку, в стенке корпуса выполнено оконное отверстие, сообщающееся с патрубком, внутри которого герметично установлена пластина из прозрачного для лазерного излучения стекла, на патрубке закреплена крышка с отверстием, соответствующим диаметру стекла, в нижней части камеры по периметру закреплено уплотнение из термостойкой резины.
Полезная модель поясняется схемой, в которой перемещаемая вакуумная камера 1 для обработки металлических материалов лазерным излучением в разреженной газовой среде выполнена в виде трубы (квадратного или иного сечения), к верхней части которой приварена металлическая воронка 2. В корпусе камеры сделано оконное отверстие 3, сообщающееся с металлическим патрубком 4, в который устанавливается пластина из прозрачного для лазерного излучения стекла 5. Пластина 5 плотно закрепляется в патрубке резиновой прокладкой 6 и крышкой 7. Отверстие в крышке должно быть достаточной ширины для прохождения лазерного луча и соответствовать диаметру прозрачной для лазерного излучения пластины в патрубке. В нижней части камеры закрепляется прокладка из термостойкой резины 8.
В вакуумную камеру через «окно» 4, в котором для герметичности закреплена пластина из прозрачного для лазерного излучения материала 5 и уплотненное резиновой прокладкой 6, поступает лазерное излучение, нагревающее обрабатываемый материал. При этом, через воронку 2, соединенную с вакуумной системой, осуществляется откачивание газов из объема камеры 1, нижняя часть которой уплотнена прокладкой из термостойкой резины 8 для обеспечения герметичного контакта между вакуумной камерой и обрабатываемой заготовкой. Такая конструкция обеспечивает возможность перемещения вакуумной камеры по поверхности обрабатываемой детали при сохранении в камере вакуума. Малые габариты и простота конструкции такой вакуумной камеры позволяют закреплять ее на портале лазерного комплекса, что позволяет осуществлять перемещение камеры вместе с системами позиционирования оптической системы лазерного комплекса. Это позволяет отказаться от использования специальных механизмов для перемещения камеры по поверхности обрабатываемого изделия. Перемещение лазерного луча и вакуумной камеры по поверхности обрабатываемой заготовки будет осуществляться так же, как при выполнении классических операций лазерной обработки - резке, сварке, гравировке.