レーザー硬化は、レーザー技術を適用するための新しいシナリオの 1 つです。 この方法は主にレーザーを使用して材料表面を局所的かつ急速に加熱し、材料表面を強化するという目的を達成します。 主に金属材料に使用されます。 硬化した材料の表面硬度、耐摩耗性、耐食性などがさまざまに向上し、寿命も大幅に向上します。
レーザー硬化の理論的基礎は、レーザーと材料の間の相互作用の法則です。 レーザー溶融凝固硬化、レーザー衝撃硬化、レーザー相硬化という 3 つの主なプロセスがあります。 3 つのプロセスの違いは主に、レーザー出力とレーザーエネルギー密度の違いにあります。 そしてレーザーの動作時間に関係します。
レーザー硬化は、次のシナリオでより重要な役割を果たす可能性があります。
1. 熱処理炉に入りにくい大型ワーク。
2. 溝、穴、エッジなどの局所的な表面の熱処理のみが必要なワーク。
3. 従来の熱処理工程では処理が困難な部品。
4. 熱処理変形に対する要求が高い精密部品。
5. 鋳鉄ワークの表面の熱処理。
6. 従来の熱処理プロセスでクラックが発生しやすい部品。
7. 従来の熱処理プロセスでは硬度要件を満たさない部品。
レーザー焼入れのメリット
高速非接触加工方法であるレーザー硬化は外部硬化媒体を必要としないため、ワークピースの変形が小さく、冷却速度が速くなります。 火炎焼入れや浸炭焼入れなどの従来の技術と比較して、レーザー焼入れは冷却のための水や油などの外部媒体を必要としません。 高密度レーザーを使用して急速加熱するため、工程数が減り、スピードが速くなります。 硬化結果から、レーザー硬化層は均一であり、硬度は従来の硬化よりも15-20%高いことがわかります。
レーザー硬化加熱層の深さと軌道はシンプルで制御可能で、操作が簡単で、優れた柔軟性と高度な自動化により、プロセスの変更を迅速に調整できます。 同時に、制御システムのサポートにより、レーザーの方向を柔軟に変更することができ、貫通が困難な材料の内穴溝や複雑な高精度部品に直面した場合でも、レーザー焼入れは目的をうまく達成できます。
レーザー焼入れの応用例
レーザー表面硬化は、その優れた熱処理性能により、金型、機械製造、石油、化学工業、軽工業、金物工具、自動車部品などの分野で広く使用されています。 その中でも、金属合金は業界で最も広く使用されている材料であり、レーザー熱処理によって複雑な微細構造を制御して、機械的、物理的、化学的特性を変化させ、さまざまな性能を実現できます。 代表的なワークピースには、金型、ギア、シャフト、ねじ山、ガイド レール、シリンダー ライナー、重要な軍事製品などが含まれます。
金型のレーザー硬化
リングギアのレーザー焼入れ
シリンダーライナーのレーザー焼入れ
