You have selected Polska. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

Hartowanie laserowe | TRUMPF
Element hartowany laserowo

Hartowanie laserowe

Hartowanie laserowe doskonale nadaje się do uszlachetniania złożonych części, które pracują pod wysokim obciążeniem. Dokładnie określona i lokalnie ograniczona strefa wpływu ciepła sprawia, że element nie zmienia wymiarów podczas obróbki. Bezdotykowy proces laserowy pozwala na wykonywanie zadań, których nie można zrealizować konwencjonalnymi metodami hartowania takimi jak hartowanie indukcyjne lub płomieniowe. Metodą obróbki można precyzyjnie sterować, a więc można hartować także drobne i skomplikowane geometrycznie elementy. Rezultat: powierzchnie o wysokiej odporności chemicznej i mechanicznej, zapewniające duże zalety m.in w branży narzędziowej, samochodowej oraz rolniczej.

Jakie są zalety hartowania laserowego?

Mniej obróbki dodatkowej

Wprowadzanie niewielkiej ilości ciepła zmniejsza nakład dodatkowych prac lub nawet pozwala na ich pominięcie.

Hartowanie małych i drobnych elementów

Laser w porównaniu z metodami alternatywnymi pozwala na precyzyjne hartowanie także powierzchni funkcyjnych ograniczonych lokalnie.

Brak wypaczenia

W konwencjonalnych metodach hartowania ze względu na wysoki wpływ ciepła i późniejsze studzenie powstają wypaczenia. Hartowanie laserowe pozwala na zachowanie części w stanie zbliżonym do oryginalnego.

Dokładna kontrola

Technologia obróbki laserowej i regulacja temperaturowa sprawiają, że wpływem ciepła można precyzyjnie sterować.

Któtki czas obróbki i wysoka produktywność

Bezdotykowa i niepowodująca zużycia obróbka za pomocą lasera pozwala na przyspieszenie obróbki i eliminuje konieczność wykonywania prac wstępnych i dodatkowych.

Zupełny brak zależności od geometrii

Technologia skanowania od firmy TRUMPF pozwala na szybką zmianę geometrii hartowania części „po drodze”. Dzięki temu nie ma konieczności przebudowy układu optycznego lub całego systemu.

Przegląd wszystkich zalet sterowanego temperaturowo hartowania laserowego.

Jak działa hartowanie laserowe?

  1. Podczas hartowania laserowego warstwa wierzchnia przedmiotu obrabianego ze stali lub żeliwa jest podgrzewana do temperatury niewiele niższej od temperatury topnienia. Z reguły jest to 900–1400°C. Absorbowane jest ok. 40% wypromieniowanej mocy. Wyższa temperatura powoduje zmianę pozycji atomów węgla w strukturze metalu (zachodzi przemiana austenityczna).
  2. Po osiągnięciu zadanej temperatury promień lasera przesuwa się i dalej ogrzewa powierzchnię w zadanym kierunku.
  3. Gdy promień lasera przesuwa się dalej, gorąca warstwa uprzednio ogrzanego materiału bardzo szybko się schładza. W takim przypadku mówi się o samoczynnym oziębianiu. Szybkie ochłodzenie nie pozwala na powrót wyjściowej struktury metalu, co skutkuje powstaniem martenzytu. Prowadzi to do znacznego zwiększenia twardości.
  4. Zazwyczaj głębokość utwardzania powierzchni to 0,1–1,5 mm, ale w przypadku niektórych materiałów jest to nawet 2,5 mm i więcej.

- / -

Pasujący produkt do hartowania laserowego

Element hartowany laserowo

Hartowanie laserowe

Zalety hartowania laserowego to krótsza obróbka wykańczająca i możliwość obrabiania również nieregularnych, trójwymiarowych przedmiotów. Dzięki wprowadzaniu niewielkiej ilości ciepła wypaczenie elementu pozostaje znikome i nakład dodatkowych prac zmniejsza się, a nawet można je pominąć.

Jak działa hartowanie laserowe

Hartowanie laserowe zalicza się do metod utwardzania powierzchni. Jest stosowane wyłącznie w przypadku materiałów żelaznych, które można hartować. Są to żeliwa i stale o procentowej zawartości węgla powyżej 0,2%.

W celu zahartowania przedmiotu obrabianego promień lasera ogrzewa warstwę wierzchnią do temperatury, wynoszącej niewiele poniżej temperatury topnienia tj. ok. 900–1400°C. Po osiągnięciu zadanej temperatury promień lasera przesuwa się i dalej ogrzewa powierzchnię w kierunku przesuwu. Wyższa temperatura powoduje zmianę pozycji atomów węgla w strukturze metalu (zachodzi przemiana austenityczna). Gdy promień lasera przesuwa się dalej, gorąca warstwa uprzednio ogrzanego materiału bardzo szybko się schładza. W takim przypadku mówi się o samoczynnym oziębianiu. Szybkie ochłodzenie nie pozwala na powrót wyjściowej struktury metalu, co skutkuje powstaniem martenzytu. Martenzyt to bardzo twarda struktura metaliczna. Przemiana martenzytyczna prowadzi do zwiększenia twardości.

Wałek turbosprężarki jest hartowany laserowo

Promień lasera utwardza warstwę powierzchniową przedmiotu obrabianego. Zazwyczaj głębokość utwardzania powierzchni to 0,1–1,5 mm, ale w przypadku niektórych materiałów jest to nawet 2,5 mm i więcej. Im wyższa jest zadana twardość powierzchni, tym większa powinna być objętość otoczenia, aby można było szybko odprowadzić ciepło i wystarczająco szybko ochłodzić utwardzaną strefę.

Do hartowania wymagana jest względnie niska gęstość mocy. Równocześnie przedmiot powinien być obrobiony powierzchniowo. Z tego powodu promień lasera jest tak formowany, aby oświetlał możliwie dużą powierzchnię. Powszechnie stosuje się powierzchnie w kształcie prostokąta. Do hartowania stosowane są także optyczne układy skanujące. Służą one do bardzo szybkiego poruszania promieniem lasera o okrągłym ognisku. Na przedmiocie obrabianym powstaje linia identycznej gęstości mocy. Ścieżki hartowania mogą mieć nawet 60 mm szerokości.

Kontakt
TRUMPF Polska
Faks +48 22 575 39 01
E-mail
Serwis i kontakt