Robot de endurecimiento por láser
Calidad
El temple por láser tiene una alta densidad de potencia, una rápida velocidad de enfriamiento, no necesita agua o aceite ni otros medios de enfriamiento, es un proceso de temple limpio y rápido. Y el endurecimiento por inducción, el endurecimiento por llama, la carburación y el temple, en comparación con la capa endurecida por temple por láser, alta dureza (generalmente superior al endurecimiento por inducción 1-3 HRC), pequeña deformación, la profundidad de calentamiento y la trayectoria de calentamiento son fáciles de controlar, fácil de realizar la automatización, no necesita como el endurecimiento por inducción según el diseño diferente de la bobina de inducción del tamaño del componente correspondiente, el procesamiento de piezas grandes no necesita ser temple carburado y otras restricciones de tamaño del horno de tratamiento térmico químico, por lo que en muchos campos industriales están reemplazando gradualmente el temple por inducción y el tratamiento térmico químico y otros procesos tradicionales. Especialmente importante es que la deformación de la pieza de trabajo antes y después del temple por láser puede ser casi ignorada, por lo que es especialmente adecuado para el tratamiento de superficies de piezas de alta precisión.
La profundidad de la capa endurecida por láser suele estar entre 0,3 mm y 2,0 mm, dependiendo de la composición, el tamaño y la forma del componente, y de los parámetros del proceso láser. Al templar la superficie dentada de engranajes grandes y el muñón de piezas de ejes grandes, la rugosidad superficial prácticamente no varía, lo que permite cumplir con las condiciones de trabajo reales sin necesidad de mecanizado posterior.
La tecnología de temple por fusión láser utiliza un rayo láser para calentar la superficie del sustrato por encima de su temperatura de fusión. Gracias al enfriamiento por conducción térmica interna del sustrato, la superficie de la capa fundida se enfría y solidifica rápidamente. La microestructura obtenida tras el temple por fusión es muy densa, y su profundidad se compone de la capa de solidificación por fusión, la capa de endurecimiento por cambio de fase, la zona afectada por el calor y el sustrato. La capa fundida por láser presenta mayor profundidad de endurecimiento, mayor dureza y mejor resistencia al desgaste que la capa de temple por láser. La desventaja de esta técnica es que la rugosidad de la superficie de la pieza se deteriora hasta cierto punto, lo que generalmente requiere un mecanizado posterior. Para reducir la rugosidad de la superficie de las piezas tras el tratamiento de fusión por láser y la cantidad de procesamiento posterior, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong ha desarrollado un recubrimiento especial de temple por fusión por láser, que puede reducir considerablemente la rugosidad de la superficie de la capa fundida. La rugosidad superficial de rodillos, guías y otras piezas de diversos materiales en la industria metalúrgica tratadas mediante fusión por láser ha sido cercana al nivel del enfriamiento por láser.
Materiales aplicados
El temple por láser se ha aplicado con éxito al refuerzo superficial de piezas de desgaste en la industria metalúrgica, la industria de maquinaria y la petroquímica, especialmente para aumentar la vida útil de piezas como rodillos, guías, engranajes y filos de corte. El resultado es notable y ha generado importantes beneficios económicos y sociales. En los últimos años, su uso se ha extendido cada vez más en el refuerzo superficial de matrices, engranajes y otras piezas.
La aplicación práctica
La tecnología de temple por láser se puede utilizar para reforzar la superficie de diversos rieles guía, engranajes grandes, muñones, paredes de cilindros, moldes, amortiguadores, ruedas de fricción, rodillos y piezas de rodillos. Es un material adecuado para acero de medio y alto carbono y fundición.
Ejemplo de aplicación del temple por láser: el libro de dibujo móvil del cilindro del motor de hierro fundido reforzado mediante temple por láser aumenta su dureza de HB230 a HB680 y su vida útil aumenta de 2 a 3 veces.
El engranaje es una pieza ampliamente utilizada en la industria de fabricación de maquinaria. Para mejorar su capacidad de carga, es necesario endurecer su superficie. El tratamiento tradicional de endurecimiento de engranajes, como el tratamiento químico superficial (carburación y nitruración), el temple superficial por inducción y el temple superficial por llama, presenta dos problemas principales: la gran deformación tras el tratamiento térmico y la dificultad para obtener una distribución uniforme de la capa endurecida a lo largo del perfil del diente, lo que afecta la vida útil del engranaje.
Características
1. Las piezas de temple no se deforman y el ciclo térmico del temple láser es rápido.
2. Casi ningún daño a la rugosidad de la superficie gracias al uso de una capa fina con protección antioxidante.
3. Control numérico del temple por láser sin cuantificación de agrietamiento.
4. Enfriamiento por control numérico para ubicación de enfriamiento local, de ranura y de ranura.
5. El enfriamiento por láser es limpio y no requiere medios de enfriamiento como agua o aceite.
6. La dureza del temple es mayor que la del método convencional, la microestructura de la capa de temple es fina y la tenacidad es buena.
7. El enfriamiento por láser se calienta rápidamente y se autoenfría, no necesita aislamiento del horno ni enfriamiento por refrigerante, es un proceso de tratamiento térmico ecológico y libre de contaminación, que se puede implementar fácilmente para lograr un enfriamiento uniforme de superficies de moldes grandes.
8. Debido a la rápida velocidad de calentamiento del láser, la pequeña área afectada por el calor y el enfriamiento por calentamiento del escaneo de la superficie, es decir, el enfriamiento por calentamiento local instantáneo, la deformación del molde tratado es muy pequeña.
9. Debido a que el ángulo de divergencia del rayo láser es muy pequeño y tiene buena directividad, puede apagar la superficie del molde localmente a través del sistema de guía de luz.
10 La profundidad de la capa de endurecimiento de la superficie del láser es generalmente de 0,3 ~ 1,5 mm.
Composición
láser
El equipo utilizado para el enfriamiento por láser incluye láser de salida de fibra semiconductora, láser de fibra, láser de estado totalmente sólido, entre los cuales el láser de salida de fibra semiconductora se usa ampliamente en el campo del enfriamiento.
La selección del láser debe considerar los siguientes aspectos:
1. Salida láser de buena calidad del haz, tasa de conversión electroóptica, apertura numérica de fibra y estabilidad de modo y modo.
2. Estabilidad de la potencia de salida del láser.
3. El láser debe tener alta confiabilidad y ser capaz de cumplir con el trabajo continuo en el entorno de procesamiento industrial.
4. El láser en sí debe tener buenas funciones de mantenimiento, diagnóstico de fallas y vinculación;
5. La operación es sencilla y conveniente.
6. Capacidad económica y técnica del fabricante de equipos y su credibilidad. Evite gastar poco y mal.
7. Si la fuente suplementaria de piezas de desgaste del equipo está garantizada y el canal de suministro es fluido.
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