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Endurecimento a laser

Menos trabalho de acabamento e a possibilidade de processar até mesmo peças de trabalho irregulares e tridimensionais são as vantagens do endurecimento a laser.Graças ao baixo nível de calor aplicado, a deformação é reduzida e a necessidade de acabamento diminui ou acaba por completo.

How laser hardening works

O endurecimento a laser está entre os processos de endurecimento de camada periférica. Ele é utilizado apenas com matérias-primas férreas passíveis de endurecimento. Trata-se de aços e ferros fundidos com teor de carbono superior a 0,2%.

Para endurecer a peça de trabalho, o raio laser aquece a camada periférica a uma temperatura pouco abaixo da temperatura de fusão, geralmente entre 900 e 1400 graus Celsius. Assim que a temperatura desejada é atingida, o raio laser é deslocado e aquece de maneira contínua a superfície na direção de avanço. Devido à temperatura elevada, os átomos de carbono localizados na grade metálica mudam de posição (austenitização). Assim que o raio laser prossegue seu deslocamento, o material circundante esfria imediatamente a camada quente. Isso é conhecido como autorresfriamento. Devido ao resfriamento rápido, a grade metálica não consegue reestruturar-se da forma original, formando martensite. A martensite é uma estrutura metálica extremamente dura. A conversão em martensite leva a um aumento da dureza.

Turbocharger shaft is laser-hardened

O raio laser endurece a camada periférica da peça de trabalho. Geralmente, a profundidade de endurecimento de camada periférica é de 0,1 a 1, 5 milímetros, chegando a 2,5 milímetros ou mais em algumas matérias-primas. Quanto maior a profundidade desejada de endurecimento de camada periférica, maior deve ser o volume circundante, para que o calor seja dissipado rapidamente e a zona de endurecimento possa resfriar-se rápido o bastante. Para o endurecimento são necessárias densidades de potência relativamente baixas. Além disso, a peça de trabalho deve ser processada extensivamente. Por isso, o raio laser é formado de maneira a irradiar a maior superfície possível. São comuns superfícies de irradiação retangulares. Também são utilizadas óptica de varredura para o endurecimento. Elas movem um raio laser com foco redondo rapidamente de um lado para o outro. Surge uma linha na peça de trabalho com densidade de potência praticamente homogênea. Isso permite gerar faixas de endurecimento de até 60 milímetros.

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