Lazerle sertleştirme robotu

Lazerle sertleştirme, yüksek güç yoğunluğuna, hızlı soğutma hızına, su veya yağ gibi soğutma ortamlarına ihtiyaç duymamasına ve temiz ve hızlı bir sertleştirme işlemine sahiptir. İndüksiyonla sertleştirme, alevle sertleştirme, karbürleme ve sertleştirme işlemlerine kıyasla, lazerle sertleştirilmiş tabakada yüksek sertlik (genellikle indüksiyonla sertleştirmeden 1-3 HRC daha yüksek), az deformasyon, ısıtma derinliği ve ısıtma yörüngesinin kolay kontrolü, otomasyonun kolay gerçekleştirilmesi, indüksiyonla sertleştirmede olduğu gibi farklı bileşen boyutlarına göre tasarlanmış indüksiyon bobinine ihtiyaç duyulmaması, büyük parçaların işlenmesinde karbürleme ve diğer kimyasal ısıl işlem fırın boyut kısıtlamalarına gerek duyulmaması gibi avantajlara sahiptir; bu nedenle birçok endüstriyel alanda indüksiyonla sertleştirme ve kimyasal ısıl işlem gibi geleneksel işlemlerin yerini yavaş yavaş almaktadır. Özellikle önemli olan, lazerle sertleştirmeden önce ve sonra iş parçasının deformasyonunun neredeyse ihmal edilebilir olmasıdır; bu nedenle yüksek hassasiyetli parçaların yüzey işlemesi için özellikle uygundur.

Lazerle sertleştirilmiş tabakanın derinliği, parçanın bileşimine, boyutuna ve şekline ve lazer işlem parametrelerine bağlı olarak genellikle 0,3 mm ile 2,0 mm arasındadır. Büyük dişli çarkların diş yüzeyi ve büyük şaft parçalarının yatak yüzeyi sertleştirildiğinde, yüzey pürüzlülüğü temelde değişmez ve sonradan mekanik işleme gerek kalmadan gerçek çalışma koşullarının ihtiyaçlarını karşılayabilir.
Lazer eritme-sertleştirme teknolojisi, alt tabakanın yüzeyini erime sıcaklığının üzerine ısıtmak için lazer ışını kullanılmasıdır; alt tabakanın iç ısı iletimi soğutması nedeniyle, erime tabakasının yüzeyi hızla soğutulur ve katılaşır. Elde edilen eritme-sertleştirme mikro yapısı çok yoğundur ve derinlik yönündeki mikro yapı, erime-katılaşma tabakası, faz değişimli sertleşme tabakası, ısıdan etkilenen bölge ve alt tabaka sırasıyladır. Lazer eritme tabakası, lazer sertleştirme tabakasına göre daha derin sertleşme derinliğine, daha yüksek sertliğe ve daha iyi aşınma direncine sahiptir. Bu tekniğin dezavantajı, iş parçasının yüzey pürüzlülüğünün belirli bir ölçüde bozulmasıdır ve bu durum genellikle daha sonraki işleme ile düzeltilmesi gerekir. Lazer eritme işleminden sonra parçaların yüzey pürüzlülüğünü azaltmak ve sonraki işleme miktarını azaltmak için, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, erime tabakasının yüzey pürüzlülüğünü büyük ölçüde azaltabilen özel bir lazer eritme-sertleştirme kaplaması hazırlamıştır. Metalurji endüstrisinde çeşitli malzemelerden üretilen merdanelerin, kılavuzların ve diğer iş parçalarının lazer eritme yöntemiyle işlenmesi sonucunda elde edilen yüzey pürüzlülüğü, lazerle soğutma yöntemiyle elde edilen seviyeye yakın olmuştur.