Принципот, карактеристиките и примената на технологијата за ласерско гаснење

Ласерското гаснење е најсовремен процес кој користи високоенергетски ласерски зраци за загревање на површините на материјалите надвор од нивните точки на фазен премин. Како што материјалот природно се лади, аустенит се трансформира во мартензит, создавајќи стврднат слој со исклучителна цврстина и отпорност на абење на површината на производот. Оваа техника значително ја модифицира микроструктурата и својствата на површините на обработуваниот дел без да ги загрози целокупните перформанси на основниот материјал, постигнувајќи локализирано подобрување на цврстината преку контролирана термичка обработка.

Карактеристиките на ласерското калење на површината вклучуваат:

Висока густина на моќност: ласерското гаснење на површината користи фокусиран ласерски зрак како извор на топлина за брзо загревање на површината на работното парче и формирање на аустенит.

Брзо загревање и ладење: Процесот постигнува брзо загревање за неколку секунди (обично 0,01-0,001 секунда), ефикасно минимизирајќи ја деформацијата на работното парче. Овој чист, ефикасен метод на гаснење ја елиминира потребата од вода или масло како средства за ладење. Во споредба со процесите на индукциско стврднување, стврднување со пламен и карбурирање, ласерското гаснење испорачува рамномерно стврднат слој со супериорна тврдост (обично 1-3HRC повисока од индукциското гаснење).

Минимална деформација на делот: Брзиот процес на загревање и ладење ја минимизира деформацијата на работното парче, овозможувајќи прецизна контрола на длабочината и траекторијата на загревање. Ова овозможува автоматизација без потреба од прилагодени индукциски калеми за различни големини на делови, по потреба со индукциско стврднување. Исто така, ги елиминира ограничувањата во големината на печката поврзани со хемиски термички третмани како што се карбурирање и гаснење за големи компоненти. Следствено, ласерското стврднување сè повеќе ги заменува традиционалните методи како што се индукциско стврднување и хемиско термичко третирање во различни индустриски апликации. Имено, ласерското стврднување предизвикува занемарлива деформација на материјалот пред и по третманот. За метални делови со висока температура каде што температурите на гаснење тесно се совпаѓаат со точките на топење, површинското стврднување базирано на индукција често ги оштетува аглите или неправилните области, што доведува до отпад. Ласерското површинско стврднување целосно го избегнува ова ограничување.

Затоа, особено е погоден за површинска обработка на делови со барања за висока прецизност. Третираниот дел од обработката не треба да се бруси и може да се користи како последен процес на завршна обработка.

Погодно за сложени форми: Може да се користи за компоненти со сложена форма како што се слепи дупки, внатрешни дупки, мали жлебови, делови со тенкоѕидови итн. Силна разноврсност: Поради големата длабочина на фокусирање со ласер, нема строги ограничувања за големината, димензиите или површината на деловите за време на гаснењето. Спротивно на тоа, постојното гаснење со средна и висока фреквенција бара индукциски сензори изработени по мерка за различни делови;

Длабочината на ласерски стврднатите слоеви обично се движи во опсег од 0,3-2,0 Mm, во зависност од фактори како што се составот на материјалот, спецификациите, карактеристиките на површината и клучните параметри на обработката. При вршење третмани за калење на грлата на вратилата на големите менувачи или компонентите на моторното вратило, грубоста на површината останува во суштина непроменета. Ова ја елиминира потребата од пост-обработка за да се исполнат специфичните оперативни барања.

Ласерското гаснење користи два методи на скенирање: скенирање со тесен опсег со кружни или правоаголни точки и скенирање со широк опсег со линеарни точки. Ширината на стврдната зона при скенирањето со тесен опсег се совпаѓа со дијаметарот на точката, обично во рамките на 5 mm. За апликации за стврднување со голема површина, потребни се секвенцијални скенирања каде што преклопувачките зони создаваат калени ленти за омекнување. Ширината на овие ленти зависи од карактеристиките на точките, при што униформните правоаголни точки генерално произведуваат помали ленти. За да се ублажат негативните ефекти од лентите за омекнување, се користи технологија за скенирање со широк опсег. Овој метод ги трансформира фокусираните кружни точки во линеарни, значително проширувајќи ја ширината на скенирањето.

Истражувањето, развојот и примената на технологијата за ласерско гаснење моментално се во фаза на растење, иако предизвиците сè уште постојат во обработката на сложени облици на работни парчиња. Сепак, како најсовремена иновација во термичката обработка, ласерското гаснење овозможува постигнување на технички цели што традиционалните методи на површинско гаснење тешко ги постигнуваат. Имено, овој процес ја елиминира потребата од медиум за ладење за време на производството, усогласувајќи се со посветеноста на глобалната индустрија кон стандардите за „ниска оксидација и еколошко производство“. Се покажува особено ефикасен за површинска термичка обработка на различни механички компоненти, вклучувајќи рабови на алатки за сечење, површини за запечатување на вентили, мали запчаници, минијатурни калапи, автомобилски делови, прстени на запчаници, водилки на машински алати, вратила на мотори и вратила на редуктор.