Hartowanie laserowe

Hartowanie laserowe jest procesem o wysokiej gęstości mocy, szybkim chłodzeniu i nie wymaga stosowania środków chłodzących. Jest to czysta i efektywna metoda hartowania. W porównaniu do hartowania indukcyjnego, hartowania płomieniowego, nawęglania i innych tradycyjnych procesów, hartowanie laserowe zapewnia wyższą twardość, mniejsze odkształcenie oraz kontrolowaną głębokość nagrzewania i trajektorię nagrzewania. Jest również bardziej odpowiednie do automatyzacji procesu. Hartowanie laserowe nie wymaga specjalnej konstrukcji cewki indukcyjnej ani ograniczeń wielkości pieca, co czyni go bardziej wszechstronnym w obróbce dużych części.

Głębokość utwardzanej warstwy w hartowaniu laserowym zależy od składu, wielkości i kształtu elementu oraz parametrów procesu laserowego. Jednak nawet w przypadku hartowania powierzchni dużych kół zębatych i czopów wałów, chropowatość powierzchni pozostaje praktycznie niezmieniona, co pozwala zaspokoić wymagania pracy bez dodatkowej obróbki mechanicznej.

Technologia hartowania topienia laserowego polega na ogrzewaniu powierzchni powyżej temperatury topnienia za pomocą wiązki laserowej. Powierzchnia ta jest następnie szybko schładzana i zestalana. Warstwa utwardzona otrzymana w ten sposób charakteryzuje się bardzo gęstą mikrostrukturą. Jednakże, może wystąpić pewne uszkodzenie chropowatości powierzchni, co może wymagać późniejszej obróbki. Aby zmniejszyć chropowatość, opracowano specjalne powłoki hartownicze do hartowania topienia laserowego.

Hartowanie laserowe znalazło zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu, takich jak przemysł metalurgiczny, maszynowy i petrochemiczny. Jest szczególnie skuteczne w przedłużaniu żywotności zużywających się części, takich jak rolki, prowadnice, koła zębate i krawędzie tnące. Coraz częściej stosuje się je również do wzmocnienia powierzchni matryc, kół zębatych i innych części.

Przykładowe zastosowanie hartowania laserowego to wzmocnienie cylindra silnika żeliwnego poprzez hartowanie laserowe, co zwiększa jego twardość i żywotność. Ponadto, technologia ta znajduje zastosowanie w hartowaniu powierzchni przekładni, poprawiając ich nośność. Tradycyjne metody hartowania powierzchni przekładni, takie jak nawęglanie i azotowanie, mają ograniczenia, takie jak duże odkształcenie . 

Charakterystyka

1. Hartowane części nie odkształcają się, a cykl termiczny hartowania laserowego jest szybki.  

2. Prawie brak uszkodzeń chropowatości powierzchni dzięki zastosowaniu cienkiej powłoki z ochroną przeciwutleniającą.  

3. Sterowanie numeryczne hartowania laserowego bez kwantyfikacji pęknięć.  

4. Hartowanie sterowane numerycznie dla lokalizacji hartowania lokalnego, rowkowego i rowkowego.  

5. Hartowanie laserowe jest czyste i nie wymaga stosowania środków chłodzących, takich jak woda czy olej.  

6. Twardość hartowania jest wyższa niż w przypadku metody konwencjonalnej, mikrostruktura warstwy hartowniczej jest drobna, a wytrzymałość jest dobra.  

7. Hartowanie laserowe to szybkie nagrzewanie, samohartowanie, nie wymaga izolacji pieca i hartowania chłodziwa, jest wolnym od zanieczyszczeń zielonym procesem obróbki cieplnej ochrony środowiska, można go łatwo wdrożyć do jednolitego hartowania dużej powierzchni formy.  

8. Ze względu na dużą prędkość nagrzewania lasera, mały obszar wpływu ciepła i hartowanie ogrzewania skanującego powierzchnię, czyli natychmiastowe hartowanie miejscowe, odkształcenie obrabianej formy jest bardzo małe.  

9. Ponieważ kąt rozbieżności wiązki laserowej jest bardzo mały i ma dobrą kierunkowość, może lokalnie gasić powierzchnię formy przez system światłowodów.  

10 głębokość utwardzania powierzchni lasera wynosi zwykle 0,3 ~ 1,5 mm. 

Kompozycja

laser  

Sprzęt używany do hartowania laserowego obejmuje laser wyjściowy z włókna półprzewodnikowego, laser światłowodowy, laser całkowicie na ciele stałym, wśród których laser wyjściowy z włókna półprzewodnikowego jest szeroko stosowany w dziedzinie hartowania.  

Przy wyborze lasera należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:  

1. Wyjście lasera dobra jakość wiązki, współczynnik konwersji elektrooptycznej, apertura numeryczna światłowodu oraz stabilność trybu i trybu.  

2. Stabilność mocy wyjściowej lasera.  

3. Laser powinien charakteryzować się wysoką niezawodnością i być w stanie sprostać ciągłej pracy w środowisku przetwarzania przemysłowego.  

4. Sam laser powinien mieć dobrą konserwację, diagnostykę usterek i funkcje łączenia;  

5. Operacja jest prosta i wygodna.  

6. Zdolności ekonomiczne i techniczne producenta sprzętu, stopień wiarygodności. Musisz unikać grosza mądrego i funta głupiego.  

7. Czy zapewnione jest dodatkowe źródło części zużywających się sprzętu i czy kanał dostaw jest płynny.