Laserharden is één van de nieuwe scenario’s voor het toepassen van lasertechnologie. Deze methode maakt voornamelijk gebruik van laser om het materiaaloppervlak lokaal en snel te verwarmen om het doel van het versterken van het materiaaloppervlak te bereiken. Het wordt voornamelijk gebruikt op metalen materialen. De oppervlaktehardheid, slijtvastheid, corrosieweerstand en andere eigenschappen van het geharde materiaal zullen in verschillende mate worden verbeterd, en de levensduur zal ook aanzienlijk worden verbeterd.
De theoretische basis van laserharden is de wet van interactie tussen laser en materialen. Er zijn drie hoofdprocessen, namelijk lasersmelten en stollen, laserschokharden en laserfaseharden. Het verschil tussen de drie processen ligt vooral in het verschil in laservermogen en laserenergiedichtheid. En gerelateerd aan de laseractietijd.
Laserharden kan een belangrijkere rol spelen in de volgende scenario’s:
1. Grote werkstukken die moeilijk in de warmtebehandelingsoven kunnen komen.
2. Werkstukken die alleen een warmtebehandeling behoeven op lokale oppervlakken zoals groeven, gaten en randen.
3. Onderdelen die moeilijk te behandelen zijn met conventionele warmtebehandelingsprocessen.
4. Precisieonderdelen met hoge eisen aan vervorming door warmtebehandeling.
5. Warmtebehandeling van het oppervlak van gietijzeren werkstukken.
6. Onderdelen die gevoelig zijn voor barsten tijdens conventionele warmtebehandelingsprocessen.
7. Onderdelen die door conventionele warmtebehandelingsprocessen niet aan de hardheidseisen voldoen.
Voordelen van laserharden
Als snelle contactloze bewerkingsmethode vereist laserharden geen externe hardingsmedia, wat resulteert in kleine vervorming van het werkstuk en een hoge afkoelsnelheid. Vergeleken met traditionele technieken zoals vlamharden en carboneren, zijn bij laserharden geen externe media zoals water of olie nodig voor koeling. Het maakt gebruik van een laser met hoge dichtheid voor snelle verwarming, wat resulteert in minder processen en een hogere snelheid. Uit de verhardingsresultaten blijkt dat de laserhardingslaag uniform is en dat de hardheid 15-20% hoger is dan die van conventionele verharding.
De diepte en het traject van de laserhardende verwarmingslaag zijn eenvoudig en regelbaar, eenvoudig te bedienen, in staat om procesveranderingen snel aan te passen, met een goede flexibiliteit en een hoge mate van automatisering. Tegelijkertijd kan, met de steun van het besturingssysteem, de laserrichting flexibel veranderen, en wanneer er sprake is van moeilijk te doordringen in de binnenste gatgroeven van het materiaal of complexe, uiterst nauwkeurige onderdelen, kan laserharden het doel ook goed bereiken.
Toepassingen van laserharden
Laseroppervlakverharding wordt veel gebruikt in gebieden zoals matrijzen, mechanische productie, aardolie, chemische industrie, lichte industrie, hardwaregereedschappen en auto-onderdelen vanwege de uitstekende warmtebehandelingsprestaties. Onder hen zijn metaallegeringen de meest gebruikte materialen in de industrie, met complexe microstructuren die kunnen worden gecontroleerd door middel van laserwarmtebehandeling om hun mechanische, fysische en chemische eigenschappen te veranderen en andere prestaties te bereiken. Typische werkstukken zijn onder meer mallen, tandwielen, assen, schroefdraad, geleiderails, cilindervoeringen, belangrijke militaire producten, enz.
Laserharden van schimmels
Laserharden van tandkransen
Laserharden van cilindervoering
