Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> LASCAM - Seriál o průmyslových laserech, díl II.
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

LASCAM - Seriál o průmyslových laserech, díl II.

Kalení efektivně a ekologicky pomocí laseru

KOMERČNÍ ČLÁNEK

Povrchové kalení laserem je jednou z moderních technologií tepelného zpracování materiálu, které vede ke zvýšení tvrdosti a otěruvzdornosti povrchu materiálu, a tím i ke zvýšení životnosti součásti.


Principem laserového kalení  je působení laserového paprsku na povrchovou vrstvu materiálu, která se následně velkou rychlostí ohřeje na danou teplotu. Paprsek se plynule pohybuje po povrchu a zahřívá jej ve směru posuvu. Zahřátá místa se vlivem okolního materiálu rychle ochladí. Jedná se o proces tzv. samokalení, při kterém není třeba chladit povrch chladicím médiem. Kalená vrstva se ochlazuje z jádra materiálu a postupuje směrem k povrchu, který chladne naposledy. Díky vysoké rychlosti ohřevu a rychlému ochlazení vzniknou velmi jemné struktury s drobnými karbidy, krátkými martenzitickými jehlicemi a malou velikostí zrn. Dochází tak k výraznému zvýšení tvrdosti povrchové vrstvy při zachování houževnatosti jádra a bez vnesení vnitřního pnutí.



Laserové kalení probíhá za vyšších teplot, než je tomu u konvenčních metod, kde je teplota kalení stanovena v kalicím pásmu dle diagramu Fe3C, tedy pro ocel 30 až 50 °C nad teplotu Ac3. Laserové kalení probíhá za kalicích teplot přibližně 1100 - 1300 °C. Vyšší teploty jsou nutné z důvodu krátké doby ohřevu povrchu laserovým paprskem a velmi rychlého ochlazení, aby se zajistilo prohřátí materiálu do určené kalené hloubky.

Využití technologie laserového kalení:

•    Velkosériová i malosériová výroba
•    Automobilový, letecký, strojní průmysl
•    Nástrojárny
•    Náhrada za indukční kalení ozubených kol a hřídelí

Při technologii kalení laserem  je nutné, aby tloušťka stěny kaleného výrobku byla alespoň 10x větší než tloušťka kalené vrstvy, pro zajištění rychlého ochlazení kaleného materiálu. U menších součástek, které nemají požadovanou tloušťku lze povrch ochladit vzduchem nebo chladicími kapalinami. Hloubka zakalené vrstvy se nejčastěji pohybuje mezi 0,1 – 1,5 mm. Maximální možná hloubka prokalení se pohybuje kolem 2 mm a odvíjí se od typu kaleného materiálu, jeho vodivosti, nastavení výkonu a vlnové délky laseru. Při použití kombinace laserového kalení s induktorem lze dosáhnut hloubky prokalení až 2,5 mm. Tato kombinace kalicích metod je používaná ve firmách jen výjimečně. Teplota kaleného povrchu je monitorovaná během procesu kalení pyrometrem, díky tomu je možné měnit výkon laserového paprsku. Kalení složitě tvarovaných výrobků lze zajistit pomocí robotického ramene.

Výhody laserového kalení:

•    Absence kalicích médií a kapalin
•    Minimální deformace a vnitřní pnutí v materiálu
•    Možnost prokalení pouze části povrchu výrobku
•    Dosažení vyšší jemnosti martenzitu, tvrdost zakalené vrstvy až o 100 HV vyšší než u jiných metod kalení
•    Vyšší životnost výrobků při porovnání s objemovým kalením
•    Nižší spotřeba elektrické energie než při použití indukce o 10 %
•    Ekologický provoz

LASCAM systems  se specializuje na dodávky průmyslových laserových a kamerových systémů, komplexní integraci, optimální nastavení technologie a proškolení budoucích uživatelů.  Kromě návrhu a kompletace laserových systémů se LASCAM systems zabývá také inovacemi procesů a vývojem širokospektrálně použitelných laserových produktů.

Kontakty

LASCAM systems s.r.o.
Web: www.lascam.cz
Email: info@lascam.cz
Tel.: +420 778 065 205

Další články

Nekonvenční technologie
Obráběcí stroje a technologie
Technologie tváření, slévárenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky













Sledujte nás na sociálních sítích: