레이저 경화 로봇
품질
레이저 담금질은 높은 출력 밀도와 빠른 냉각 속도를 가지며, 물이나 오일 등의 냉각 매체가 필요 없어 깨끗하고 신속한 담금질 공정입니다. 유도 경화, 화염 경화, 침탄 담금질 공정과 비교했을 때, 레이저 담금질은 경화층의 경도가 높고(일반적으로 유도 경화보다 1~3 HRC 높음), 변형이 적으며, 가열 깊이와 가열 궤적 제어가 용이하고 자동화 구현이 간편합니다. 또한 유도 경화처럼 부품 크기에 따라 유도 코일을 설계할 필요가 없으며, 대형 부품 가공 시 침탄 담금질 등의 화학 열처리로 크기 제한이 없어 많은 산업 분야에서 유도 담금질, 화학 열처리 등의 기존 공정을 점차 대체하고 있습니다. 특히 레이저 담금질은 가공물의 전후 변형이 거의 무시할 수 있을 정도로 작아 고정밀 부품 표면 처리에 매우 적합합니다.
레이저 경화층의 깊이는 부품 구성, 크기 및 형상, 레이저 공정 매개변수에 따라 일반적으로 0.3mm에서 2.0mm 사이입니다. 대형 기어의 치면과 대형 축 부품의 저널면을 담금질하면 표면 조도가 기본적으로 변하지 않아 추가적인 기계 가공 없이도 실제 작업 조건의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
레이저 용융 담금질 기술은 레이저 빔을 이용하여 기판 표면을 용융 온도 이상으로 가열하는 기술입니다. 기판의 내부 열전도 냉각으로 인해 용융층 표면이 급속 냉각 및 응고됩니다. 이렇게 얻어진 용융 담금질 미세구조는 매우 치밀하며, 깊이 방향으로 용융-응고층, 상변화 경화층, 열영향부, 기판 순으로 배열됩니다. 레이저 용융층은 레이저 담금질층에 비해 경화 깊이가 깊고 경도가 높으며 내마모성이 우수합니다. 그러나 이 기술의 단점은 가공물의 표면 조도가 어느 정도 손상된다는 점이며, 이는 일반적으로 후속 가공을 통해 복원해야 합니다. 레이저 용융 처리 후 부품 표면 조도를 낮추고 후속 가공량을 줄이기 위해 화중과학기술대학교에서는 용융층 표면 조도를 크게 감소시킬 수 있는 특수 레이저 용융 담금질 코팅을 개발했습니다. 레이저 용융으로 처리된 야금 산업의 다양한 재질의 롤, 가이드 및 기타 가공물의 표면 거칠기는 레이저 담금질 수준에 근접합니다.
응용 재료
레이저 담금질은 야금, 기계, 석유화학 산업에서 마모 부품의 표면 강화에 성공적으로 적용되어 왔으며, 특히 롤, 가이드, 기어, 절삭날과 같은 마모 부품의 수명 향상에 탁월한 효과를 보여 경제적, 사회적으로 큰 이익을 가져왔습니다. 최근에는 금형, 기어 및 기타 부품의 표면 강화에도 더욱 널리 사용되고 있습니다.
실제 적용
레이저 담금질 기술은 다양한 가이드 레일, 대형 기어, 저널, 실린더 벽, 금형, 충격 흡수 장치, 마찰 휠, 롤러, 롤러 부품의 표면을 강화하는 데 사용할 수 있습니다. 중탄소강 및 고탄소강, 주철에 적합합니다.
레이저 담금질 적용 사례: 레이저 담금질로 강화된 주철 엔진 실린더의 이동식 드로잉 북은 경도가 HB230에서 HB680으로 증가하고, 수명은 2~3배 연장됩니다.
기어는 기계 제조 산업에서 널리 사용되는 부품입니다. 기어의 내하력을 향상시키기 위해서는 기어 표면을 경화시켜야 합니다. 기존의 기어 경화 처리, 즉 침탄 및 질화와 같은 화학 처리, 유도 표면 담금질, 화염 표면 담금질 등에는 두 가지 주요 문제가 있습니다. 첫째, 열처리 후 변형이 크고, 둘째, 치형을 따라 경화층이 균일하게 분포하기 어렵다는 점입니다. 이는 기어의 수명에 영향을 미칩니다.
형질
1. 담금질된 부품은 변형되지 않으며 레이저 담금질의 열 사이클이 빠릅니다.
2. 산화 방지 기능이 있는 얇은 코팅을 사용하여 표면 거칠기 손상이 거의 없습니다.
3. 균열 정량화 없이 레이저 담금질의 수치 제어.
4. 국부 담금질, 홈 담금질 및 홈 담금질 위치 제어를 통한 담금질.
5. 레이저 담금질은 깨끗하며 물이나 기름과 같은 냉각 매체가 필요하지 않습니다.
6. 담금질 경도는 기존 방식보다 높고, 담금질층의 미세구조가 미세하며, 인성이 우수하다.
7. 레이저 담금질은 급속 가열 및 자체 담금질이 가능하며, 용광로 단열 및 냉각수 담금질이 필요 없는 무공해 친환경 열처리 공정으로, 대형 금형 표면의 균일한 담금질에 쉽게 적용할 수 있습니다.
8. 레이저 가열 속도가 빠르고, 열영향부가 작으며, 표면 스캐닝 가열 냉각, 즉 순간적인 국부 가열 냉각이 가능하기 때문에 처리된 금형의 변형이 매우 적습니다.
9. 레이저 빔의 발산각이 매우 작고 지향성이 우수하기 때문에 광도파 시스템을 통해 금형 표면을 국부적으로 냉각시킬 수 있습니다.
10번 레이저 표면 경화 처리 시 경화층 깊이는 일반적으로 0.3~1.5mm입니다.
구성
원자 램프
레이저 소광에 사용되는 장비에는 반도체 광섬유 출력 레이저, 광섬유 레이저, 전고체 레이저 등이 있으며, 그중 반도체 광섬유 출력 레이저가 소광 분야에서 널리 사용됩니다.
레이저를 선택할 때는 다음과 같은 사항을 고려해야 합니다.
1. 레이저 출력의 빔 품질, 전기광학 변환율, 광섬유 개구수, 모드 및 모드 안정성이 우수해야 합니다.
2. 레이저 출력의 안정성.
3. 레이저는 높은 신뢰성을 갖추어야 하며 산업 공정 환경에서 연속 작업이 가능해야 합니다.
4. 레이저 자체는 우수한 유지보수, 고장 진단 및 연동 기능을 갖추어야 합니다.
5. 작동이 간단하고 편리합니다.
6. 장비 판매 제조업체의 경제적, 기술적 능력 및 신뢰도. 푼돈 아끼려다 큰돈 잃는 실수를 범하지 않도록 주의해야 합니다.
7. 장비 소모성 부품의 추가 공급원이 확보되어 있고 공급망이 원활한지 여부.
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