Lāzera sacietēšana ir viens no jaunajiem lāzertehnoloģiju pielietošanas scenārijiem. Šī metode galvenokārt izmanto lāzeru, lai lokāli un ātri uzsildītu materiāla virsmu, lai sasniegtu materiāla virsmas nostiprināšanas mērķi. To galvenokārt izmanto metāla materiāliem. Dažādās pakāpēs tiks uzlabota cietinātā materiāla virsmas cietība, nodilumizturība, izturība pret koroziju un citas īpašības, kā arī ievērojami uzlabosies kalpošanas laiks.
Lāzera sacietēšanas teorētiskais pamats ir lāzera un materiālu mijiedarbības likums. Ir trīs galvenie procesi, proti, lāzera kausēšana un sacietēšana, lāzera trieciena sacietēšana un lāzera fāzes sacietēšana. Atšķirība starp trim procesiem galvenokārt ir lāzera jaudas un lāzera enerģijas blīvuma atšķirībā. Un saistīts ar lāzera darbības laiku.
Lāzera cietināšanai var būt nozīmīgāka loma šādos scenārijos:
1. Lielas sagataves, kuras ir grūti iekļūt termiskās apstrādes krāsnī.
2. Sagataves, kurām nepieciešama termiska apstrāde tikai uz lokālām virsmām, piemēram, rievām, caurumiem un malām.
3. Daļas, kuras ir grūti apstrādāt ar parastajiem termiskās apstrādes procesiem.
4. Precīzijas detaļas ar augstām prasībām termiskās apstrādes deformācijai.
5. Čuguna sagatavju virsmas termiskā apstrāde.
6. Daļas, kurām ir tendence plaisāt parasto termiskās apstrādes procesu laikā.
7. Detaļas, kas neatbilst cietības prasībām, izmantojot parastos termiskās apstrādes procesus.
Lāzera sacietēšanas priekšrocības
Kā ātra bezkontakta apstrādes metode lāzera rūdīšanai nav nepieciešams ārējs cietināšanas līdzeklis, kā rezultātā tiek veikta neliela sagataves deformācija un ātrs dzesēšanas ātrums. Salīdzinot ar tradicionālajiem paņēmieniem, piemēram, cietināšanu ar liesmu un cietināšanu ar karburēšanu, lāzera cietināšanai dzesēšanai nav nepieciešami ārēji līdzekļi, piemēram, ūdens vai eļļa. Tas izmanto augsta blīvuma lāzeru ātrai uzsildīšanai, kā rezultātā tiek samazināts process un ātrāks ātrums. No sacietēšanas rezultātiem var redzēt, ka lāzera rūdīšanas slānis ir vienmērīgs, un cietība ir par 15-20% augstāka nekā parastajā cietināšanā.
Lāzera rūdīšanas apsildes slāņa dziļums un trajektorija ir vienkārša un vadāma, viegli darbināma, spēj ātri pielāgot procesa izmaiņas, ar labu elastību un augstu automatizācijas pakāpi. Tajā pašā laikā ar vadības sistēmas atbalstu lāzera virziens var elastīgi mainīties, un, saskaroties ar grūti iekļūstošām materiāla iekšējām caurumu rievām vai sarežģītām augstas precizitātes detaļām, arī lāzera sacietēšana var sasniegt mērķi.
Lāzera rūdīšanas pielietojumi
Lāzera virsmas sacietēšana tiek plaši izmantota tādās jomās kā veidnes, mehāniskā ražošana, nafta, ķīmiskā rūpniecība, vieglā rūpniecība, aparatūras instrumenti un automobiļu daļas, pateicoties tās izcilajai termiskās apstrādes veiktspējai. Starp tiem metālu sakausējumi ir rūpniecībā visplašāk izmantotie materiāli ar sarežģītām mikrostruktūrām, kuras var kontrolēt ar lāzera termisko apstrādi, lai mainītu to mehāniskās, fizikālās un ķīmiskās īpašības un panāktu atšķirīgu veiktspēju. Tipiski sagataves ir veidnes, zobrati, vārpstas, vītnes, vadošās sliedes, cilindru ieliktņi, svarīgi militārie izstrādājumi utt.
Pelējuma sacietēšana ar lāzeru
Riņķa zobratu rūdīšana ar lāzeru
Cilindra čaulas rūdīšana ar lāzeru
