Den laserbehandlade ytan gör arbetsstycket mer belastningsbeständigt. Laserhärdning, smältning och beläggning gör arbetsstycket mer belastningsbeständigt: det förbättrar hårdheten och segheten, ändrar ytstrukturen och genererar tryckspänning eller skyddande beläggning på ytan. Lasermärkning och lasermikrobearbetning kan också förändra arbetsstyckets yta.
【Laserhärdning】
Principen för laserhärdning: laserstrålen värmer metallens ytskikt, och den snabba kylningen ökar dess hårdhet. Fördelen med laserhärdningsteknik är att den kräver väldigt lite efterbearbetning och kan bearbeta oregelbundna tredimensionella arbetsstycken. På grund av den lilla värmetillförseln är deformationen av arbetsstycket mycket liten, vilket minskar eller till och med eliminerar behovet av efterföljande bearbetning.
Laserhärdning hör till härdningsprocessen för ytskikt. Den kan endast användas för järnbaserade material som kan härdas. Det vill säga stål och gjutjärn med en kolhalt på mer än 0,2 %.
För att härda arbetsstycket värmer laserstrålen metallytskiktet till nära smältpunkten i de flesta fall, det vill säga cirka 900 till 1400°C. När ytan når den önskade temperaturen lämnar laserstrålen denna position och fortsätter att röra sig framåt och värmer kontinuerligt upp arbetsstyckets yta längs den nya riktningen. Under inverkan av hög temperatur ändrar kolatomerna i metallgittret sin position (austenitisering). När laserstrålen lämnar en plats kyler materialet runt den platsen snabbt ner det varma ytskiktet. Detta fenomen kallas"självsläckande". På grund av den snabba avkylningen återgår inte metallgallret till sin ursprungliga form utan martensit produceras. Martensit är en metallstruktur med extremt hög hårdhet. Omvandling till martensit kan öka materialets hårdhet.
Laserstrålen värmer arbetsstyckets ytskikt. Det typiska ythärdningsdjupet är 0,1 till 1,5 mm, med vissa material som når 2,5 mm eller högre. Om ythärdningsdjupet ska bli större måste den omgivande volymen vara större, så att värme snabbt kan avledas, så att den härdade zonen kan kylas tillräckligt snabbt. Laserhärdningsprocessen kräver en relativt liten effekttäthet. Samtidigt bör arbetsstycket bearbetas på samma plan. Därför är det nödvändigt att få laserstrålen att bestråla ett så stort plan som möjligt. För närvarande används vanligen den kvadratiska bestrålningsytan. På liknande sätt används den skanande spegelgruppen också i lasersläckningsprocessen för att få laserstrålen från den cirkulära fläcken att röra sig fram och tillbaka mycket snabbt. En linje med i huvudsak likformig effekttäthet bildas på arbetsstyckets yta. Det är möjligt att generera härdade spår med en bredd på upp till 60 mm. Som visas i figuren ovan har lagerdelen nära turboladdarens axel laserhärdats.
【Laserbeklädnad】
För att förbättra slitstyrkan hos material eller för att modifiera ytan använder människor laserbeläggningsteknik. Laserbeklädnadssystemet kan användas för att belägga metallbeläggningar på ytan av befintliga arbetsstycken med samma kvalitet som gjutning. Det finns ingen kvalitetsförlust, tätning, inga porer och sprickor.
Laserbeklädnadssystemet gör laserbeläggningsprocessen mycket enkel: på den preparerade ytan används en laser för att skapa en smält pool. Det pulverformiga materialet sprutas på ytan genom munstycket och när det nya materialet stelnat påbörjas svetsningen av nästa lager eller efterföljande bearbetning.
Generellt består laserbeklädnadssystemet av tre huvudsakliga funktionsenheter: pulvertransportör, pulvertransportlinje och behandlingsspegelgrupp med pulvermunstycke. Pulvertransportören är en rörlig enhet bredvid laserbearbetningsmaskinen. Pulvergasblandningen från flera behållare blandas till ett pulverflöde i pulvertransportören och införs i pulvermunstycket med en exakt inställd flödeshastighet. Det integrerade sensorsystemet säkerställer den höga kvaliteten på materialbeläggningen hela tiden.
