Какво е лазерно повърхностно втвърдяване?
Лазерното повърхностно втвърдяване използва лазер за нагряване на материал над неговата точка на фазов преход, което води до превръщането на аустенита в мартензит и подсилва повърхностния материал.
Предимства на лазерното повърхностно закаляване
Лазерното втвърдяване има висока плътност на мощността, бърза скорост на охлаждане и не изисква охлаждаща среда като вода или масло. Това е чист и бърз процес на втвърдяване. В сравнение с процесите на индукционно закаляване, пламъчно закаляване и карбуризиране, лазерното закаляване има равномерен втвърдяващ слой, висока твърдост (обикновено 1-3 HRC по-висока от индукционното закаляване), малка деформация на детайла, лесен контрол на дълбочината на нагряващия слой и траекторията на нагряване и лесна автоматизация. Не изисква проектиране на съответни индукционни бобини според различни размери на частите като индукционно закаляване, а обработката на големи части не трябва да бъде ограничена от размера на пещта по време на химическа термична обработка, като например карбуризиращо закаляване. Поради това традиционните процеси като индукционно закаляване и химическа топлинна обработка постепенно се заменят в много индустриални области. От особено значение е, че деформацията на детайла преди и след лазерно закаляване може да бъде почти незначителна, което го прави особено подходящ за повърхностна обработка на детайли с висока точност.
В сравнение с други технологии за повърхностна топлинна обработка, като високо-честотно закаляване, карбуризиране, азотиране и др., лазерното повърхностно закаляване има уникални предимства:
1. Процесът на втвърдяване може да се контролира: той може да бъде импортиран в траектория на втвърдяване чрез математическо моделиране, а температурата и качеството на втвърдяване могат да бъдат прецизно контролирани по затворен-цикличен начин. Лазерното закаляване може да се приложи към големи и сложни извити детайли, като форми, валове и вътрешни отвори на детайли.
2. Обработка на локална селекция: Прецизен контрол на позицията, площта, твърдостта и еднаквостта на здравината на закаления слой.
3. Отлична повърхностна производителност: Втвърдената микроструктура h1as изключително фини мартензитни зърна, висока плътност на дислокация и значително подобрена повърхностна устойчивост на износване и устойчивост на адхезия.
4. Малка зона, засегната от топлината: Лазерното повърхностно втвърдяване е изключително горещо и бързо се охлажда, завършвайки процеса на втвърдяване за много кратко време, с ниско напрежение и деформация на втвърдяване.
5. Висока твърдост: Твърдостта на закаления слой е по-висока от тази на традиционното втвърдяване, а устойчивостта на износване се удвоява.
За да се използват тези технически предимства в промишленото производство, използването на стабилна хардуерна настройка е от съществено значение. По-долу е нашето високо{1}}ефективно автоматизирано решение:
Лазерна машина за охлаждане на влакна King's RS-LQM-R3000 3000W
Приложения на лазерно повърхностно закаляване
Лазерното закаляване се прилага успешно за повърхностно укрепване на уязвими части в металургичната, механичната и нефтохимическата промишленост, особено за подобряване на експлоатационния живот на уязвими части като ролки, водачи, зъбни колела и режещи ръбове. Ефектът е значителен, постигнати са значителни икономически и социални ползи. През последните години повърхностното укрепване на компоненти като форми и зъбни колела също се прилага все по-често.
Зъбните колела са широко използвани компоненти в машиностроителната индустрия. За да се подобри товароносимостта-на зъбните колела, е необходима обработка за повърхностно втвърдяване. Въпреки това, традиционните процеси на закаляване на зъбни колела, като повърхностна химическа обработка като карбуризиране и азотиране, и индукционно повърхностно закаляване и пламъчно повърхностно закаляване, имат два основни проблема: голяма деформация след термична обработка и трудност при получаване на равномерно разпределен закаляващ слой по протежение на профила на зъба, което се отразява на експлоатационния живот на зъбните колела.
Лазерно втвърдяване на форми
Лазерно закаляване на венец
Лазерно втвърдяване на втулката на цилиндъра