Prednosti i primjena tehnologije laserskog očvršćavanja površine

May 24, 2024 Ostavi poruku

Šta je lasersko očvršćavanje površine?

 

Lasersko površinsko otvrdnjavanje je proces termičke obrade koji koristi fokusirani,-laserski snop visoke energije za zagrijavanje lokaliziranog područja metalnog obratka iznad njegove faze-prijelazne tačke. Kako se laser kreće dalje, okolni hladni metal djeluje kao ugrađeni-ugasi, hladeći zagrijanu zonu tako brzo da se mikrostruktura transformiše iz austenita u martenzit. Rezultat je tvrd površinski sloj-otporan na habanje sa minimalnom promjenom cjelokupnog oblika dijela.

 

Kings Laser 3000W fiber laser quenching and hardening system with industrial robotic arm and heavy duty rotary axis

 

Pošto sam osnovni materijal obezbeđuje hlađenje, lasersko očvršćavanje ne zahteva vodu, ulje ili polimerne gasove. Ova jedina razlika je korijen većine prednosti koje slijede.

 

Lasersko otvrdnjavanje u odnosu na konvencionalnu toplinsku obradu

 

Svaka od tradicionalnih metoda kaljenja nosi strukturna ili operativna ograničenja koja lasersko očvršćavanje izbjegava:

 

Metoda

Ugasiti

Deformacija

Kontrola slojeva

Pogodno za

Indukcijsko kaljenje

Voda/polimer

Umjereno

Ograničeno dizajnom zavojnice

Jednostavni, ujednačeni oblici

Otvrdnjavanje plamenom

Voda/zrak

Visoko

Jadno

Veliki, jednostavni dijelovi

Karburizacija/nitriranje

Nema (peć)

Umjereno

Difuzija{0}}kontrolisana

Serija, mali dijelovi

Lasersko očvršćavanje

Ništa (samo-gašenje)

Zanemarljivo

Precizna, zatvorena{0}}petlja

Kompleksni, precizni delovi

 

Tri strukturna ograničenja konvencionalnih procesa objašnjavaju zašto proizvođači prelaze na lasersko kaljenje:

 

  • Ograničenje veličine peći- velikih dijelova koji ne mogu stati u peć za naugljičenje moraju se obraditi u segmentima ili nikako.
  • Zavisnost od zavojnice- za indukcijsko kaljenje treba zavojnicu po mjeri za svaku geometriju dijela, što povećava troškove alata za male serije.
  • Ujednačeno grijanje- metode plamena i indukcije široko zagrijavaju, što otežava tretiranje samo žlijeba, rupe, ivice ili bočne strane zuba bez utjecaja na susjedna područja.

King's Laser RS-LQM-R3000 3000W fiber laser quenching and hardening machine with robotic arm

King's Laser RS-LQM-R3000 3000W mašina za lasersko gašenje vlakana

 

5 ključnih prednosti laserskog očvršćavanja

 

1. Kontrolisani proces

 

Putanja stvrdnjavanja se može uvesti kroz matematičko modeliranje, a temperatura i kvalitet se kontroliraju na način zatvorene-petlje. Lasersko očvršćavanje obrađuje velike, složene zakrivljene radne komade - kalupe, osovine i unutrašnje provrte - koji pobjeđuju konvencionalne metode.

 

2. Lokalizirani, selektivni tretman

 

Položaj, površina, tvrdoća i ujednačenost očvrslog sloja se precizno kontrolišu, tako da se tretira samo funkcionalna površina dok ostatak dela ostaje mekan i žilav.

 

3. Superiorne performanse površine

 

Stvrdnuta mikrostruktura ima izuzetno fina martenzitna zrna i visoku gustinu dislokacije, značajno poboljšavajući površinsku otpornost na habanje i ponašanje protiv -giranja.

 

4. Mala zona{1}}zahvaćena toplinom

 

Površina se zagrijava i hladi u vrlo kratkom vremenu, stvarajući nisko naprezanje otvrdnjavanja i minimalno izobličenje. Ovo je odlučujuće za visoko{1}}precizne dijelove.

 

5. Veća tvrdoća

 

Očvrsli sloj je tipično 1-3 HRC tvrđi od induktivno-kaljenih površina, sa otpornošću na habanje koja se može otprilike udvostručiti.

 

Industrijske primjene

 

Lasersko kaljenje se široko primjenjuje na-dijelove sklone habanju u metalurgiji, mašinskoj i petrohemijskoj proizvodnji, posebno na valjcima, vodilicama, zupčanicima i reznim ivicama. Ojačanje površine zupčanika i kalupa najbrže je raslo posljednjih godina, jer ove komponente zahtijevaju i visoku površinsku tvrdoću i čvrstu dimenzijsku stabilnost - upravo ono što-očvršćavanje laserom daje samogašenje.

 

Precision laser surface hardening process applied to industrial steel gear teeth

Lasersko očvršćavanje zupčanika

 

High-precision laser surface hardening process on a multi-cavity injection mold die

Lasersko otvrdnjavanje kalupa

 

Industrial laser quenching head processing an internal and external ring gear for heavy duty machinery

Lasersko očvršćavanje zupčanika

 

Laser surface hardening head applying precise internal quenching to an industrial cylinder liner

Lasersko otvrdnjavanje košuljice cilindra

 

Zaključak

 

Lasersko površinsko stvrdnjavanje zamjenjuje sredstva za gašenje, peći i namotane po narudžbi sa samogašenjem, precizno kontroliranim procesom koji se stvrdnjava samo tamo gdje je potrebno. Za potpuni tehnički pregled tehnologije i njene metalurške osnove, pogledajte naš vodičtehnologija laserskog gašenja. Da biste dublje razumjeli osnovne mehanizme, pročitajtekako radi lasersko očvršćavanje- koji pokriva procese fazne transformacije, topljenja i očvršćavanja. Za sistem-spreman za proizvodnju, istražite King's Laser RS-LQM-R3000 3000W mašinu za lasersko gašenje vlakana.