Întărirea cu laser este unul dintre noile scenarii de aplicare a tehnologiei laser. Această metodă utilizează în principal laserul pentru a încălzi local și rapid suprafața materialului pentru a atinge scopul de a întări suprafața materialului. Este utilizat în principal pe materiale metalice. Duritatea suprafeței, rezistența la uzură, rezistența la coroziune și alte proprietăți ale materialului întărit vor fi îmbunătățite în diferite grade, iar durata de viață va fi, de asemenea, îmbunătățită semnificativ.
Baza teoretică a călirii cu laser este legea interacțiunii dintre laser și materiale. Există trei procese principale, și anume întărirea prin topire și solidificare cu laser, întărire prin șoc cu laser și întărire în fază cu laser. Diferența dintre cele trei procese constă în principal în diferența dintre puterea laserului și densitatea energiei laserului. Și legat de timpul de acțiune al laserului.
Întărirea cu laser poate juca un rol mai important în următoarele scenarii:
1. Piese mari de prelucrat care intră greu în cuptorul de tratament termic.
2. Piese de prelucrat care necesită tratament termic numai pe suprafețe locale, cum ar fi caneluri, găuri și margini.
3. Piese care sunt dificil de tratat cu procesele convenționale de tratament termic.
4. Piese de precizie cu cerințe ridicate pentru deformarea tratamentului termic.
5. Tratarea termică a suprafeței pieselor din fontă.
6. Piese care sunt predispuse la fisurare în timpul proceselor convenționale de tratament termic.
7. Piese care nu îndeplinesc cerințele de duritate prin procese convenționale de tratament termic.
Avantajele călirii cu laser
Ca metodă rapidă de prelucrare fără contact, călirea cu laser nu necesită medii de întărire externe, ceea ce duce la o deformare mică a piesei de prelucrat și o viteză mare de răcire. În comparație cu tehnicile tradiționale precum întărirea la flacără și întărirea prin cementare, întărirea cu laser nu necesită medii externe, cum ar fi apă sau ulei pentru răcire. Utilizează laser de înaltă densitate pentru încălzire rapidă, rezultând mai puține procese și viteză mai mare. Din rezultatele întăririi, se poate observa că stratul de întărire cu laser este uniform, iar duritatea este cu 15-20% mai mare decât cea a călirii convenționale.
Adâncimea și traiectoria stratului de încălzire cu întărire cu laser sunt simple și controlabile, ușor de operat, capabile să ajusteze rapid modificările procesului, cu o bună flexibilitate și un grad ridicat de automatizare. În același timp, cu sprijinul sistemului de control, direcția laserului se poate schimba în mod flexibil, iar atunci când se confruntă cu caneluri de găuri interioare de material dificil de pătruns sau piese complexe de înaltă precizie, călirea cu laser poate, de asemenea, atinge bine obiectivul.
Aplicații ale călirii cu laser
Întărirea suprafeței cu laser este utilizată pe scară largă în domenii precum matrițe, producție mecanică, petrol, industria chimică, industria ușoară, unelte hardware și piese auto, datorită performanței sale excelente de tratament termic. Dintre acestea, aliajele metalice sunt cele mai utilizate materiale în industrie, cu microstructuri complexe care pot fi controlate prin tratament termic cu laser pentru a le modifica proprietățile mecanice, fizice și chimice și pentru a obține performanțe diferite. Piesele de prelucrat tipice includ matrițe, roți dințate, arbori, filete, șine de ghidare, căptușe de cilindri, produse militare importante etc.
Întărirea cu laser a mucegaiului
Călirea cu laser a angrenajului inel
Călirea cu laser a căptușelii cilindrului
