La superficie trattata al laser rende il pezzo più resistente al carico. Tempra laser, fusione e rivestimento rendono il pezzo più resistente al carico: maggiore durezza e tenacità, struttura superficiale alterata, accumulo di pressione sulla superficie o rivestimento protettivo. La marcatura laser e la microlavorazione laser possono anche modificare la superficie del pezzo.
[tempra laser]
Principio della tempra laser: il raggio laser riscalda lo strato superficiale del metallo e lo raffredda rapidamente per aumentarne la durezza. Il vantaggio della tecnologia di tempra laser è che richiede pochissime lavorazioni successive e può lavorare pezzi tridimensionali irregolari. A causa della piccola quantità di apporto di calore, la deformazione del pezzo è piccola, riducendo o addirittura eliminando la necessità di lavorazioni successive.
La tempra laser è un processo di indurimento dello strato superficiale. Può essere utilizzato solo su materiali a base di ferro che possono essere induriti. Cioè, acciaio e ghisa con un contenuto di carbonio superiore allo 0,2%.
Per indurire il pezzo in lavorazione, il raggio laser nella maggior parte dei casi riscalda lo strato superficiale di metallo fino a raggiungere il punto di fusione, cioè da circa 900 a 1400 ° C. Quando la superficie raggiunge la temperatura desiderata, il raggio laser lascia questa posizione e continua ad avanzare, continuando a riscaldare la superficie del pezzo nella nuova direzione. Sotto l'azione dell'alta temperatura, gli atomi di carbonio nel reticolo metallico cambiano la loro posizione (austenizzazione). Una volta che il raggio laser lascia una posizione, il materiale intorno alla posizione raffredda lo strato superficiale caldo molto rapidamente. Questo fenomeno è chiamato" autoestinguente." A causa del rapido raffreddamento, il reticolo metallico non ritorna alla sua forma originale, ma produce invece martensite. La martensite è una struttura in metallo molto duro. La conversione in martensite aumenta la durezza del materiale.
Il raggio laser riscalda lo strato superficiale del pezzo. Le profondità tipiche di indurimento della superficie variano da 0,1 a 1,5 mm e alcuni materiali raggiungono 2,5 mm o più. Se la profondità dell'indurimento superficiale deve essere maggiore, il volume circostante deve essere maggiore in modo che il calore possa essere rapidamente portato fuori in modo che la zona indurita possa essere raffreddata abbastanza rapidamente. Il processo di tempra laser richiede una densità di potenza relativamente ridotta. Allo stesso tempo, il pezzo dovrebbe essere lavorato sullo stesso piano. Pertanto, il raggio laser può essere irradiato sul piano più grande possibile. Attualmente viene utilizzata una superficie quadrata illuminata. Allo stesso modo, il set di specchi di scansione viene utilizzato anche nel processo di tempra laser per far sì che il raggio laser di un punto circolare si muova avanti e indietro molto rapidamente. Una linea di densità di potenza sostanzialmente uniforme è formata sulla superficie del pezzo in lavorazione. È possibile generare una traiettoria temprata con una larghezza fino a 60 mm. La parte del cuscinetto dell'albero vicino al turbocompressore come mostrato sopra è stata temprata al laser.
[rivestimento laser]
Per migliorare la resistenza all'usura del materiale o per modificare la superficie, viene impiegato un processo di rivestimento laser. Con il sistema di rivestimento laser, la superficie del pezzo esistente può essere rivestita con un rivestimento metallico, la qualità è la stessa della fusione. Nessuna perdita di massa, guarnizioni, nessuna porosità e crepe.
Il sistema di rivestimento laser rende il processo di rivestimento laser molto semplice: utilizzando un laser per creare un bagno fuso sulla superficie da trattare. Il materiale in polvere viene spruzzato sulla superficie attraverso l'ugello e quando il nuovo materiale si solidifica, viene avviato lo strato successivo di saldatura o viene eseguita la lavorazione successiva.
Un tipico sistema di rivestimento laser è costituito da tre unità funzionali principali: un trasportatore di polvere, una linea di trasporto di polvere e uno specchio di lavorazione con un ugello di polvere. Il convogliatore di polvere è un'unità mobile che si trova accanto alla macchina di lavorazione laser. La miscela di polvere di gas proveniente da diversi recipienti viene miscelata in un convogliatore di polvere in un flusso di polvere che viene introdotto nell'ugello della polvere a una portata impostata con precisione. Il sistema di sensori integrato garantisce rivestimenti di alta qualità in ogni momento.