Suprafața tratată cu laser face piesa de prelucrat mai rezistentă la sarcină. Călirea, topirea și acoperirea cu laser fac piesa de prelucrat mai rezistentă la sarcină: îmbunătățește duritatea și duritatea, modifică structura suprafeței și generează tensiune de presiune sau un strat protector pe suprafață. Marcarea cu laser și microprelucrarea cu laser pot modifica, de asemenea, suprafața piesei de prelucrat.
【Întărire cu laser】
Principiul călirii cu laser: fasciculul laser încălzește stratul de suprafață al metalului, iar răcirea rapidă crește duritatea acestuia. Avantajul tehnologiei de călire cu laser este că necesită foarte puțină prelucrare ulterioară și poate prelucra piese tridimensionale neregulate. Datorită aportului mic de căldură, deformarea piesei de prelucrat este foarte mică, reducând sau chiar eliminând necesitatea prelucrării ulterioare.
Călirea cu laser aparține procesului de întărire a stratului de suprafață. Poate fi folosit numai pentru materiale pe bază de fier care pot fi întărite. Adică oțel și fontă cu un conținut de carbon mai mare de 0,2%.
Pentru a întări piesa de prelucrat, fasciculul laser încălzește stratul de suprafață metalică aproape de punctul de topire în majoritatea cazurilor, adică aproximativ 900 până la 1400 ° C. Când suprafața atinge temperatura necesară, fasciculul laser părăsește această poziție și continuă să se deplaseze înainte, încălzind continuu suprafața piesei de prelucrat pe noua direcție. Sub acțiunea temperaturii ridicate, atomii de carbon din rețeaua metalică își schimbă poziția (austenitizare). Odată ce fasciculul laser părăsește o locație, materialul din jurul acelei locații se răcește rapid stratul de suprafață fierbinte. Acest fenomen se numește"auto-stingere". Datorita racirii rapide, reteaua metalica nu revine la forma initiala, ci se produce martensita. Martensita este o structură metalică cu duritate extrem de mare. Transformarea în martensită poate crește duritatea materialului.
Raza laser încălzește stratul de suprafață al piesei de prelucrat. Adâncimea tipică de întărire a suprafeței este de 0,1 până la 1,5 mm, unele materiale ajungând la 2,5 mm sau mai mult. Dacă adâncimea de întărire a suprafeței trebuie să fie mai mare, volumul înconjurător trebuie să fie mai mare, astfel încât căldura să poată fi disipată rapid, astfel încât zona întărită să poată fi răcită suficient de repede. Procesul de întărire cu laser necesită o densitate de putere relativ mică. În același timp, piesa de prelucrat trebuie prelucrată pe același plan. Prin urmare, este necesar ca fasciculul laser să iradieze un plan cât mai mare posibil. În prezent, suprafața pătrată de iradiere este utilizată în mod obișnuit. În mod similar, grupul de oglinzi de scanare este, de asemenea, utilizat în procesul de stingere cu laser pentru a face raza laser a punctului circular să se miște înainte și înapoi foarte repede. Pe suprafața piesei de prelucrat se formează o linie cu densitate de putere substanțial uniformă. Este posibil să se genereze șenile întărite cu o lățime de până la 60 mm. După cum se arată în figura de mai sus, partea rulmentului de lângă arborele turbocompresorului a fost călită cu laser.
【Placi cu laser】
Pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a materialelor sau pentru a modifica suprafața, oamenii folosesc tehnologia de suprafață cu laser. Sistemul de placare cu laser poate fi utilizat pentru a acoperi acoperiri metalice de pe suprafața pieselor existente cu aceeași calitate ca cea a turnării. Nu există pierderi de calitate, etanșare, fără pori și crăpături.
Sistemul de placare cu laser face procesul de suprafață cu laser foarte simplu: pe suprafața pregătită, se folosește un laser pentru a crea un bazin topit. Materialul sub formă de pulbere este pulverizat pe suprafață prin duză, iar când noul material este solidificat, se începe sudarea următorului strat sau prelucrarea ulterioară.
În general, sistemul de placare cu laser este compus din trei unități funcționale principale: transportor de pulbere, linie de transport pulbere și grup oglindă de procesare cu duză de pulbere. Transportorul de pulbere este o unitate mobilă lângă mașina de prelucrare cu laser. Amestecul de pulbere gazoasă din mai multe recipiente este amestecat într-un flux de pulbere în transportorul de pulbere și este introdus în duza de pulbere la un debit stabilit cu precizie. Sistemul de senzori integrat asigură în permanență calitatea înaltă a acoperirii materialului.
