Робот для лазерной закалки

Лазерная закалка обладает высокой удельной мощностью, высокой скоростью охлаждения, не требует воды, масла и других охлаждающих сред, является чистым и быстрым процессом закалки. В отличие от индукционной закалки, пламенной закалки, цементации и последующей закалки, лазерная закалка обеспечивает высокую твердость (обычно выше, чем при индукционной закалке, 1-3 HRC), малую деформацию, легко контролируемую глубину и траекторию нагрева, а также позволяет легко автоматизировать процесс. В отличие от индукционной закалки, лазерная закалка не требует использования индукционных катушек различного размера для различных деталей. Обработка крупных деталей не требует цементации, закалки и других химических термообработок, что создает ограничения по размерам печей. Поэтому во многих отраслях промышленности лазерная закалка и химическая термообработка постепенно заменяют собой традиционные процессы. Особенно важно, что деформация заготовки до и после лазерной закалки практически незначительна, поэтому этот метод особенно подходит для высокоточной обработки поверхности деталей.

Глубина слоя лазерной закалки обычно составляет от 0,3 до 2,0 мм, в зависимости от состава, размера и формы детали, а также параметров лазерной обработки. При закалке поверхности зубьев крупных шестерен и цапф крупных валов шероховатость поверхности практически не изменяется, что позволяет удовлетворить потребности реальных условий эксплуатации без последующей механической обработки.
Технология лазерного плавления с последующим охлаждением заключается в использовании лазерного луча для нагрева поверхности подложки выше температуры плавления. Благодаря внутреннему теплопроводному охлаждению подложки, поверхность расплавленного слоя быстро охлаждается и затвердевает. Полученная после лазерного плавления микроструктура очень плотная, а по глубине она располагается в следующем порядке: слой затвердевания расплава, слой фазового перехода, зона термического воздействия и подложка. Лазерное плавление обеспечивает большую глубину упрочнения, более высокую твердость и лучшую износостойкость, чем лазерное охлаждение. Недостатком этой технологии является то, что шероховатость поверхности заготовки в определенной степени повреждается, что обычно требует восстановления путем последующей механической обработки. Для уменьшения шероховатости поверхности деталей после лазерной обработки и сокращения объема последующей обработки Хуачжунский университет науки и технологий разработал специальное покрытие для лазерного плавления с последующим охлаждением, которое позволяет значительно уменьшить шероховатость поверхности расплавленного слоя. Шероховатость поверхности валков, направляющих и других заготовок из различных материалов, обрабатываемых лазерным плавлением в металлургической промышленности, приблизилась к уровню, достигаемому при лазерной закалке.