Hartowanie laserowe

Hartowanie laserowe przeprowadza się w celu uzyskania twardej i odpornej na ścieranie struktury warstwy wierzchniej. Może być stosowane do wszystkich materiałów, które podlegają hartowaniu ogniowemu i indukcyjnemu. Technologia ta jest w pełni zautomatyzowana, umożliwia hartowanie powierzchni płaskich, cylindrycznych i detali o skomplikowanej geometrii (wielowpusty, narządzia do pras krawędziowych, maryce, stemple, formy). W wyniku procesu otrzymujemy drobniejszą sieć krystaliczną w porównaniu do hartowania piecowego i indukcyjnego.

 

Proces ten polega na nagrzewaniu warstw zewnętrznych obrabianego materiału przez wiązkę laserową do temperatury przemiany austenitycznej z prędkością około 730 ˚C na sekundę.Prowadzi to do homogenizacji atomów węgla oraz rozrostu austenitu w materiale. W zależności od materiału temperatura przemiany austenitycznej wynosi od ok. 900°C do 1400°C a czas jej utrzymywania się od ok. 3s do 10s. Po osiągnięciu docelowej temperatury wiązka laserowa przesuwa się na kolejny obrabiany fragment powierzchni a powierzchnia, na którą przestaje padać wiązka lasera schładza się samoistnie. Proces podlega kontroli aż do temperatury topnienia. Dzięki szybkiemu schładzaniu struktura materiału nie powraca już do swojej pierwotnej formy i tworzy się bardzo twarda struktura martenzytyczna. Metoda hartowania laserowego jest przyjazna dla środowiska gdyż nie wymaga stosowania dodatkowych mediów chłodzących takich jak woda, olej czy sprężone powietrze.

 

 

Uzyskiwane twardości odpowiadają górnej granicy przemiany martenzytycznej, a głębokość hartowania zależy od rodzaju materiału i wynosi od 0,1 do 0,2 mm przy twardości od 35 do 68 HRC (w zależności od składu chemicznego).

Zastosowanie hartowania laserowego umożliwia obróbkę części, które dotąd nie mogły być hartowane innymi metodami. Stwarza to nowe możliwości konstrukcji i rozwoju.

 

Do hartowania powierzchniowego predysponowane są takie materiały jak:

  • stale narzędziowe do pracy na zimno (NC6, NC10, NC11)
  • stale narzędziowe do pracy na gorąco (WLV, WCLV, WNLV)
  • stale na formy do tworzyw sztucznych (1.2311, 1.2312, 1.2738, 1.2316)
  • stale do ulepszania cieplnego (C45, C55, C60, 40H, 40HM, 38HMJ)
  • stale do nawęglania (16HG, 20HG)
  • stale konstrukcyjne
  • staliwa
  • żeliwa oraz odlewy z żeliwa modyfikowanego i sferoidalnego

 

Główne zalety hartowania laserowego

  • Hartowanie dokładnie określonej powierzchni na elementach o prostych i bardzo złożonych kształtach, wewnątrz otworów, rowków i innych miejsc trudno dostępnych,
  • Minimalna deformacja powierzchni,
  • Uzyskiwanie wysokiej twardości powierzchni,
  • Uzyskanie warstwy powierzchniowej o trzykrotnie większej odporności na ścieranie w porównaniu do materiału niezahartowanego, oraz o 15-20% większej do warstwy przedmiotu poddanego hartowaniu objętościowemu,
  • Zachowanie ciągliwego rdzenia,
  • Możliwość kontroli temperatury procesu podczas jego trwania z dokładnością do  +/- 10°K,
  • Szybkość procesu,
  • Wysoka niezawodność procesów produkcyjnych i procedur,
  • Wysoka (doskonała) powtarzalność produkcji masowej i możliwość zastosowania do produkcji jednostkowej,
  • Brak lub minimalne zapotrzebowania na kolejną obróbkę (hartuje się powierzchnie po obróbce mechanicznej na gotowo). Nie ma potrzeby obrabiania twardego materiału i zużywania narzędzi skrawających.
  • Szerokość śladu hartowniczego wynosi od 1 do 50 mm w zależności od zastosowanego układu optycznego oraz maksymalnej mocy lasera
  • Głębokość hartowania wynosi max. do 1,5 mm i jest uzależniona od rodzaju materiału
  • Dzięki możliwości szybkiego, miejscowego wprowadzenia dużej ilości ciepła w bardzo krótkim czasie, możliwe jest zmniejszenie stosowania naddatków materiału na dalszą obróbkę
  • Wybiórcze hartowanie powierzchni detalu. Powstaje twarda warstwa powierzchniowa z miękkim rdzeniem oraz obszary niezmodyfikowane w procesie hartowania.
  • Brak konieczności stosowania dodatkowych mediów chłodzących jak woda i powietrze,
  • energooszczędność - wysokowydajny laser o mocy 4,0 kW zużywa łącznie z układem chłodzenia niecałe 15 kW.
  • hartowane detale są niemal natychmiast dostępne w dalszym procesie produkcji.

 

Technologia hartowania laserowego znajduje zastosowanie praktycznie we wszystkich gałęziach przemysłu:

  • hutnictwie,
  • przetwórstwie stali,
  • przemyśle maszynowym,
  • lotnictwie, energetyce,
  • branży samochodowej,
  • górnictwie i wiertnictwie.

 

Procesowi harowania laserowego można poddać:

  • elementy hydrauliki siłowej,
  • rolki samotokowe,
  • walce,
  • armaturę przemysłową ,
  • wentylatory,
  • korpusy pomp,
  • zawory i gniazda zaworów,
  • łopatki turbin,
  • rury kotłowe,
  • części silników odrzutowych,
  • narzędzia,
  • matryce, a także wały maszyn,
  • bębny tuleje,
  • nurniki, ślimaki itp.
cofnij
Skontaktuj się z nami

POWER-TECH

ul. Nowomiejska 74E
78-600 Wałcz

office@eagle-group.eu

tel./fax. 67 258 48 31

FORMULARZ KONTAKTOWY