レーザー硬化ロボット

レーザー焼入れは、高出力密度、高速冷却速度、水や油などの冷却媒体が不要という利点があり、クリーンで高速な焼入れプロセスです。また、誘導焼入れ、火炎焼入れ、浸炭焼入れプロセスと比較すると、レーザー焼入れで硬化した層は、硬度が高く（一般的に誘導焼入れより1～3 HRC高い）、変形が少なく、加熱深さや加熱経路の制御が容易で、自動化も容易です。誘導焼入れのように、設計に応じて部品サイズに応じた誘導コイルを用意する必要がなく、大型部品の加工において浸炭焼入れなどの化学熱処理炉のサイズ制限も不要です。そのため、多くの産業分野で、誘導焼入れや化学熱処理などの従来のプロセスが徐々にレーザー焼入れに置き換えられつつあります。特に重要なのは、レーザー焼入れ前後のワークピースの変形がほとんど無視できるほど小さいため、高精度部品の表面処理に特に適している点です。

レーザー焼入れ層の深さは、部品の構成、サイズ、形状、およびレーザー加工パラメータによって異なりますが、一般的に0.3mmから2.0mmの範囲です。大型歯車の歯面や大型軸部品のジャーナルを焼入れした場合、表面粗さはほぼ変化せず、後続の機械加工なしで実際の使用条件を満たすことができます。
レーザー溶融焼入れ技術は、レーザービームを用いて基材表面を融点以上に加熱し、基材内部の熱伝導冷却により溶融層表面を急速に冷却・凝固させる技術です。得られる溶融焼入れ組織は非常に緻密で、深さ方向の組織は溶融凝固層、相変化硬化層、熱影響部、基材の順になっています。レーザー溶融層は、レーザー焼入れ層よりも硬化深さが深く、硬度が高く、耐摩耗性に優れています。この技術の欠点は、ワークピース表面の粗さが一定程度損なわれるため、一般的に後続の機械加工で修復する必要があることです。レーザー溶融処理後の部品表面の粗さを低減し、後続の加工量を減らすために、華中科技大学は溶融層の表面粗さを大幅に低減できる特殊なレーザー溶融焼入れコーティングを開発しました。レーザー溶融処理された冶金産業の様々な材料のロール、ガイド、その他のワークピースの表面粗さは、レーザー焼入れと同等のレベルに達しています。