Robot do hartowania laserowego
Jakość
Hartowanie laserowe ma wysoką gęstość mocy, dużą prędkość chłodzenia, nie wymaga wody, oleju i innych mediów chłodzących, jest czystym i szybkim procesem hartowania. Hartowanie indukcyjne i hartowanie płomieniowe, nawęglanie i hartowanie, w porównaniu z warstwą hartowaną hartowaną laserowo, o wysokiej twardości (zazwyczaj wyższej niż hartowanie indukcyjne 1-3 HRC), małe odkształcenia, głębokość nagrzewania i trajektoria nagrzewania są łatwe do kontrolowania i łatwe do zrealizowania automatyzacja, nie wymaga hartowania indukcyjnego zgodnie z inną konstrukcją cewki indukcyjnej o odpowiedniej wielkości elementu. Obróbka dużych części nie wymaga hartowania nawęglania i innych ograniczeń wielkości pieca do chemicznej obróbki cieplnej, dlatego w wielu dziedzinach przemysłu stopniowo zastępuje się hartowanie indukcyjne i chemiczna obróbka cieplna oraz inne tradycyjne procesy. Szczególnie ważne jest to, że odkształcenie przedmiotu obrabianego przed i po hartowaniu laserowym można prawie zignorować, dlatego szczególnie nadaje się do precyzyjnej obróbki powierzchni części.
Głębokość warstwy utwardzanej laserowo wynosi zazwyczaj od 0,3 mm do 2,0 mm, w zależności od składu elementu, jego wielkości i kształtu oraz parametrów procesu laserowego. Po hartowaniu powierzchni zęba dużego koła zębatego i czopu dużych części wału, chropowatość powierzchni pozostaje zasadniczo niezmieniona i może zaspokoić potrzeby rzeczywistych warunków pracy bez późniejszej obróbki mechanicznej.
Technologia hartowania przy topieniu laserowym polega na wykorzystaniu wiązki laserowej do podgrzania powierzchni podłoża powyżej temperatury topnienia, w wyniku wewnętrznego chłodzenia podłoża przez przewodzenie ciepła, powierzchnia warstwy topiącej jest szybko chłodzona i zestalana. Otrzymana mikrostruktura hartowana w stopie jest bardzo gęsta, a mikrostruktura wzdłuż kierunku głębokości jest uporządkowana według warstwy stopu-zestalania, warstwy utwardzania ze zmianą fazy, strefy wpływu ciepła i podłoża. Warstwa topienia laserowego ma głębszą głębokość hartowania, wyższą twardość i lepszą odporność na zużycie niż warstwa hartowana laserowo. Wadą tej techniki jest to, że chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego jest w pewnym stopniu uszkodzona, co z reguły wymaga przywrócenia w drodze późniejszej obróbki. Aby zmniejszyć chropowatość powierzchni części po obróbce topienia laserowego i zmniejszyć ilość późniejszej obróbki, Uniwersytet Naukowo-Technologiczny w Huazhong przygotował specjalną powłokę hartującą przy topieniu laserowym, która może znacznie zmniejszyć chropowatość powierzchni warstwy topiącej. Chropowatość powierzchni rolek, prowadnic i innych przedmiotów obrabianych z różnych materiałów w przemyśle metalurgicznym poddawanych obróbce metodą topienia laserowego jest zbliżona do poziomu hartowania laserowego.
Zastosowane materiały
Hartowanie laserowe z powodzeniem zastosowano do wzmacniania powierzchni części zużywalnych w przemyśle metalurgicznym, maszynowym i petrochemicznym, szczególnie w celu poprawy żywotności części zużywających się, takich jak rolki, prowadnice, koła zębate i krawędzie skrawające, efekt jest niezwykły i ma przyniosło ogromne korzyści gospodarcze i społeczne. W ostatnich latach jest coraz szerzej stosowany do wzmacniania powierzchni matryc, przekładni i innych części.
Praktyczne zastosowanie
Technologię hartowania laserowego można zastosować do wzmocnienia powierzchni różnych szyn prowadzących, dużych kół zębatych, czopa, ścianki cylindra, formy, amortyzatora, koła ciernego, rolki, części rolek. Odpowiedni materiał do stali średnio- i wysokowęglowej, żeliwa.
Przykład zastosowania hartowania laserowego: ruchomy szkicownik żeliwnego cylindra silnika wzmocniony hartowaniem laserowym zwiększa jego twardość z HB230 do HB680, a jego żywotność zwiększa się 2 ~ 3 razy.
Przekładnia jest szeroko stosowaną częścią w przemyśle maszynowym. Aby poprawić nośność przekładni, konieczne jest hartowanie powierzchni przekładni. Istnieją dwa główne problemy związane z tradycyjną obróbką hartowania przekładni, taką jak chemiczna obróbka powierzchni, taka jak nawęglanie i azotkowanie, indukcyjne hartowanie powierzchni, hartowanie powierzchni płomieniem itp., to znaczy odkształcenie jest duże po obróbce cieplnej i nie jest łatwo uzyskać równomierny rozkład warstwy hartowanej wzdłuż profilu zęba, co wpływa na żywotność przekładni.
Charakterystyka
1. Części hartowane nie odkształcają się, a cykl termiczny hartowania laserowego jest szybki.
2. Prawie brak uszkodzeń chropowatości powierzchni dzięki zastosowaniu cienkiej powłoki z ochroną antyoksydacyjną.
3. Sterowanie numeryczne hartowania laserowego bez ilościowego oznaczania pęknięć.
4. Hartowanie sterowane numerycznie dla miejsca hartowania lokalnego, rowka i rowka.
5. Hartowanie laserowe jest czyste i nie wymaga stosowania środków chłodzących, takich jak woda lub olej.
6. Twardość hartowania jest wyższa niż w przypadku metody konwencjonalnej, mikrostruktura warstwy hartowniczej jest dobra, a wytrzymałość jest dobra.
7. Hartowanie laserowe to szybkie nagrzewanie, samohartowanie, nie wymaga izolacji pieca i hartowania chłodziwa, jest wolnym od zanieczyszczeń procesem obróbki cieplnej chroniącym środowisko, można go łatwo wdrożyć do równomiernego hartowania na dużych powierzchniach formy.
8. Ze względu na dużą prędkość nagrzewania lasera, mały obszar oddziaływania ciepła i hartowanie poprzez skanowanie powierzchni, czyli natychmiastowe lokalne hartowanie poprzez ogrzewanie, odkształcenie obrabianej formy jest bardzo małe.
9. Ponieważ kąt rozbieżności wiązki lasera jest bardzo mały i ma dobrą kierunkowość, może lokalnie wygasić powierzchnię formy poprzez system światłowodowy.
10. Głębokość warstwy utwardzającej do utwardzania powierzchni laserem wynosi zazwyczaj 0,3 ~ 1,5 mm.
Kompozycja
laser
Sprzęt używany do hartowania laserowego obejmuje laser wyjściowy z włókna półprzewodnikowego, laser światłowodowy, laser całkowicie na ciele stałym, wśród których laser wyjściowy z włókna półprzewodnikowego jest szeroko stosowany w dziedzinie hartowania.
Przy wyborze lasera należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:
1. Dobra jakość wiązki lasera, współczynnik konwersji elektrooptycznej, apertura numeryczna światłowodu oraz stabilność trybu i trybu.
2. Stabilność mocy wyjściowej lasera.
3. Laser powinien charakteryzować się wysoką niezawodnością i być w stanie wytrzymać ciągłą pracę w środowisku przetwarzania przemysłowego.
4. Sam laser powinien mieć dobrą konserwację, diagnostykę usterek i funkcje łączenia;
5. Operacja jest prosta i wygodna.
6. Możliwości ekonomiczne i techniczne producenta sprzedaży sprzętu, stopień wiarygodności. Musisz unikać grosza i funta głupio.
7. Czy zapewnione jest dodatkowe źródło części eksploatacyjnych sprzętu i czy kanał dostaw jest sprawny.
Wyświetlanie obrazu
