Лазерное термоупрочнение

Суть технологического процесса

Термическое упрочнение материалов и сплавов лазерным излучением основано на локальном нагреве участка поверхности под воздействием излучения и последующем охлаждении этого поверхностного участка со сверхкритической скоростью в результате теплоотвода теплоты во внутренние слои металла. При этом время нагрева и время охлаждения незначительны, практически отсутствует выдержка при температуре нагрева. Данные условия обеспечивают высокие скорости нагрева и охлаждения обрабатываемых поверхностных участков.

Компания «ТермоЛазер» производит и реализует высокоэффективные автоматизированные станки для лазерного упрочнения изделий из металлов. Помимо этого, мы предоставляем услуги по термоупрочнению деталей различного элементного состава и габаритных размеров. Оборудование для модификации поверхности металла нашего производства не уступает по возможностям зарубежным аналогам.

Преимущества лазерной закалки

Лазерное упрочнение поверхности металлов обладает рядом преимуществ. Они проявляются в следующих моментах:

• Соотношение «цена-качество». Радикальное, в 2-5 раз, т. е. на 200-500%, повышение износостойкости упрочняемых на глубину до 0,8-1,5 мм поверхностей и срока службы деталей достигается ценой упрочнения, не превышающей 15-20% стоимости неупрочненных деталей.
• В отличие от известных процессов термоупрочнения: объемной закалкой, токами высокой частоты, электронагревом, закалкой из расплава и другими способами, нагрев при лазерной закалке является не объемным, а локальным, поверхностным процессом, что исключает изменение как макро-, так и микрогеометрии обрабатываемых деталей.
• Упрочнение лучом лазера осуществляется без оплавления поверхности – это исключает изменение шероховатости и необходимость в последующей механообработке (шлифовка, полировка и т. д).
• Термический цикл при лазерном упрочнении по вышеперечисленным характеристикам – самый быстрый по сравнению с термическими циклами всех остальных существующих методов закалки и составляет 0,3…0,5 с. Эти условия обеспечивают высокие скорости нагрева и охлаждения обрабатываемых поверхностных участков, в результате чего достигаются высокая твердость поверхности, высокая дисперсность и однородность структуры, уменьшение коэффициента трения, увеличение несущей способности поверхностных слоев и другие параметры.
• Высокая производительность данной технологии характеризуется автоматизацией процесса лазерного термоупрочнения и исключением необходимости термообработки всей детали, а лишь локальных участков, подверженных износу.
• Отсутствие проблем прочности связи (адгезии) упрочненного слоя с основной массой детали, как, например, при использовании технологии напыления.
• Возможность упрочнения поверхностей любой сложности и геометрии благодаря современному лазерному технологическому оборудованию.
• Возможность упрочнения и модифицирования поверхностей широчайшей номенклатуры материалов с повышением их эксплуатационных характеристик, что позволяет во многих случаях заменять дорогостоящие, сложнолегированные материалы, используемые часто с целью обеспечения необходимой износостойкости поверхностей, на более простые, дешевые и доступные с приданием им нужных эксплуатационных характеристик.

Возможности нашего оборудования

С помощью лазерных комплексов «ТермоЛазер» можно проводить поверхностную закалку как конструкционных, так и инструментальных сталей. В результате такой термической обработки поверхностный слой детали приобретает прочность, которая в 2 – 4 раза превышает твердость основы.

Основные сферы применения технологии

Лазерное термоупрочнение металла – надежный и экономичный способ повышения прочности деталей, работающих в условиях трения. Технология модификации востребована в машиностроительном, нефтегазовом, сельскохозяйственном производствах, металлургии, инструментальном производстве для обработки режущего инструмента, поверхностей рабочих частей штампов гильотинных ножей и прочего оснащения.

Обработка металлов при помощи лазерного оборудования дает прямые технологические и экономические выгоды. Внедрение высокоэффективной технологии позволяет быстро перестроить технологический процесс, поэтому она пользуется большим спросом не только у крупных производственных предприятий, но и у малых мастерских.

Системы создания и управления лазерным лучом постоянно совершенствуются, однако решающим фактором их эффективного использования остаются инжиниринговые услуги. Компания «ТермоЛазер» предлагает комплексное внедрение технологий лазерной металлообработки в Москве, Владимире и других городах. Мы самостоятельно разрабатываем и производим лазерные системы на базе газовых и диодных лазеров, адаптируя их под технологические задачи конкретного клиента. Наши инженеры работают как на собственном производстве, так и на территории заказчика со своим мобильным оборудованием.