Obróbka cieplna
Laserowa obróbka cieplna to technologia pozwalająca na miejscową zmianę twardości. Ze względu na ograniczony dopływ ciepła, łatwą kontrolę nad głębokością penetracji i szerokością obrabianego obszaru, jest ona szeroko stosowana we wszystkich obszarach, w których miejscowe zużycie jest głównym problemem.
Laserowa obróbka cieplna może zarówno utwardzać, jak i zmiękczać powierzchnię. Hartowanie laserowe pozwala na miejscowe zastosowanie ciepła. Pozwala to na częściowe utwardzenie złożonych elementów bez deformacji obrabianej części. Zmiękczanie laserowe polega na podgrzaniu hartowanej stali do martenzytu, dzięki czemu struktura stali ulega transformacji zależnej od temperatury, umożliwiając zmiękczenie części.
Lasery są coraz częściej wykorzystywane w procesach obróbki cieplnej ze względu na ich zdolność do dostarczania precyzyjnego, zlokalizowanego ciepła do materiałów, poprawiając ich właściwości, takie jak twardość, odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową. Typy laserów powszechnie stosowanych w obróbce cieplnej obejmują lasery światłowodowe, lasery CO2 i lasery diodowe, z których każdy posiada określone zalety w zakresie dostarczania energii, interakcji z materiałem i precyzji obróbki.
Lasery światłowodowe są szeroko stosowane w procesach obróbki cieplnej ze względu na ich wysoką gęstość mocy i doskonałą jakość wiązki. Lasery te mogą skupiać się na bardzo małych obszarach z dużą precyzją, co czyni je idealnymi do utwardzania powierzchni, stopowania i innych zastosowań obróbki cieplnej. Lasery światłowodowe są szczególnie skuteczne w obróbce metali, w tym stali nierdzewnej, stali narzędziowej i stopów tytanu. Zapewniają precyzyjną kontrolę nad strefą wpływu ciepła, gwarantując, że tylko docelowy obszar zostanie poddany pożądanej obróbce. Sprawia to, że lasery światłowodowe są idealne do precyzyjnego hartowania i selektywnego wyżarzania.
Lasery CO2 są również powszechnie stosowane w obróbce cieplnej ze względu na ich wysoką moc wyjściową i zdolność do obróbki większych powierzchni. Są one skuteczne w hartowaniu powierzchniowym i przetapianiu różnych metali, szczególnie w zastosowaniach wymagających głębokiej penetracji lub większego obszaru obróbki. Lasery te doskonale nadają się do obróbki stali i stopów aluminium. Oferują wysoką elastyczność i są często wykorzystywane w branżach takich jak motoryzacja i lotnictwo, gdzie duże części muszą być poddawane wydajnej obróbce cieplnej.
Lasery diodowe są wykorzystywane w obróbce cieplnej, szczególnie w zastosowaniach wymagających wydajności energetycznej i zlokalizowanej obróbki. Są one kompaktowe i mogą dostarczać precyzyjne ciepło do mniejszych obszarów, co czyni je idealnymi do zastosowań takich jak hartowanie małych części, lutowanie i mikrostrukturyzacja. Lasery diodowe są szczególnie skuteczne w laserowym stopowaniu powierzchni, gdzie cienka warstwa materiału jest topiona na powierzchni w celu poprawy właściwości, takich jak odporność na korozję i odporność na zużycie.
Każdy typ lasera jest dobierany w oparciu o specyficzne wymagania procesu obróbki cieplnej, takie jak materiał poddawany obróbce, wielkość obszaru i pożądane właściwości obrabianej powierzchni. Lasery światłowodowe są idealne do precyzyjnej obróbki małych powierzchni, lasery CO2 są skuteczne w przypadku większych, głębszych obszarów obróbki, a lasery diodowe zapewniają energooszczędne rozwiązania do niewielkich i zlokalizowanych zadań obróbki cieplnej.