Lazer sertleştirme, lazer teknolojisinin uygulanmasına yönelik yeni senaryolardan biridir. Bu yöntem esas olarak malzeme yüzeyini güçlendirme amacına ulaşmak için malzeme yüzeyini lokal ve hızlı bir şekilde ısıtmak için lazer kullanır. Esas olarak metal malzemelerde kullanılır. Sertleştirilmiş malzemenin yüzey sertliği, aşınma direnci, korozyon direnci ve diğer özellikleri değişen derecelerde iyileştirilecek ve servis ömrü de önemli ölçüde artacaktır.
Lazerle sertleştirmenin teorik temeli, lazer ve malzemeler arasındaki etkileşim yasasıdır. Lazerle eritme ve katılaşma sertleştirmesi, lazer şokla sertleştirme ve lazer fazında sertleştirme olmak üzere üç ana işlem vardır. Üç süreç arasındaki fark esas olarak lazer gücü ve lazer enerji yoğunluğundaki farkta yatmaktadır. Ve lazer eylem süresiyle ilgilidir.
Lazer sertleştirme aşağıdaki senaryolarda daha önemli bir rol oynayabilir:
1. Isıl işlem fırınına girmesi zor olan büyük iş parçaları.
2. Yalnızca oluklar, delikler ve kenarlar gibi yerel yüzeylerde ısıl işlem gerektiren iş parçaları.
3. Geleneksel ısıl işlem süreçleriyle işlenmesi zor olan parçalar.
4. Isıl işlem deformasyonu için yüksek gereksinimlere sahip hassas parçalar.
5. Dökme demir iş parçalarının yüzeyinin ısıl işlemi.
6. Geleneksel ısıl işlem süreçlerinde çatlamaya yatkın parçalar.
7. Geleneksel ısıl işlem süreçleriyle sertlik gereksinimlerini karşılamayan parçalar.
Lazer sertleştirmenin avantajları
Hızlı bir temassız işleme yöntemi olan lazer sertleştirme, harici sertleştirme ortamı gerektirmez, bu da küçük iş parçası deformasyonuna ve hızlı soğutma hızına neden olur. Alevle sertleştirme ve karbonlamayla sertleştirme gibi geleneksel tekniklerle karşılaştırıldığında, lazerle sertleştirme, soğutma için su veya yağ gibi harici ortamlara ihtiyaç duymaz. Hızlı ısıtma için yüksek yoğunluklu lazer kullanır, bu da daha az işlem ve daha yüksek hız sağlar. Sertleştirme sonuçlarından, lazerle sertleştirme katmanının tekdüze olduğu ve sertliğin geleneksel sertleştirmeye göre %15-20 daha yüksek olduğu görülebilir.
Lazerle sertleşen ısıtma katmanının derinliği ve yörüngesi basit ve kontrol edilebilir, kullanımı kolay, proses değişikliklerini hızlı bir şekilde ayarlayabilen, iyi esneklik ve yüksek derecede otomasyona sahip. Aynı zamanda, kontrol sisteminin desteğiyle, lazer yönü esnek bir şekilde değişebilir ve nüfuz etmesi zor malzeme iç delik olukları veya karmaşık yüksek hassasiyetli parçalarla karşılaşıldığında, lazer sertleştirme de hedefe iyi bir şekilde ulaşabilir.
Lazer sertleştirme uygulamaları
Lazer yüzey sertleştirme, mükemmel ısıl işlem performansı nedeniyle kalıplar, mekanik imalat, petrol, kimya endüstrisi, hafif sanayi, hırdavat aletleri ve otomotiv parçaları gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar arasında metal alaşımları, mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmek ve farklı performans elde etmek için lazer ısıl işlemiyle kontrol edilebilen karmaşık mikroyapılara sahip, endüstride en yaygın kullanılan malzemelerdir. Tipik iş parçaları arasında kalıplar, dişliler, miller, dişler, kılavuz raylar, silindir gömlekleri, önemli askeri ürünler vb. yer alır.
Kalıbın lazerle sertleştirilmesi
Halka dişlinin lazerle sertleştirilmesi
Silindir gömleğinin lazerle sertleştirilmesi
