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最常用的激光淬火技術(shù)優(yōu)勢原理
來源:
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作者:輝銳集團(tuán)
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發(fā)布時間: 2021-06-16
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在激光淬火過程中，與傳統(tǒng)方法相比，激光束僅在熔化溫度下集中加熱材料的表層，而周圍的材料則保持在環(huán)境溫度。使用激光束，您可以快速有效地將材料表面熱處理至 2.5 毫米的深度。對于激光淬火，使用 CO 2激光器、Nd:YAG 激光器、光纖激光器，但最重要的是高性能二極管激光器。強(qiáng)大的二極管激光器以相對較短的波長工作。與其他類型的激光器相比，工件材料對供應(yīng)能量的吸收要大得多，這些激光器的效率約為 35% - 因此它們的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。該技術(shù)主要應(yīng)用于金屬材料加工領(lǐng)域。激光淬火應(yīng)用于簡單和更復(fù)雜的形狀、更難到達(dá)的區(qū)域、各種開口或凹槽，重點是最大的精度和最小的變形。因此，激光淬火也是使用現(xiàn)代機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行的，這些系統(tǒng)同時準(zhǔn)確可靠。
激光淬火原理
激光淬火表示一種熱處理，其中有快速加熱、溫度保持和快速冷卻。被加工材料的結(jié)構(gòu)受幾個參數(shù)的影響，例如激光束性能及其模式、吸收激光輻射的能力、特定材料特性及其微觀結(jié)構(gòu)。在使用高性能二極管激光器進(jìn)行表面硬化期間，溫度保持率約為 10 -3到 10 秒。因此，鋼在加熱階段會發(fā)生奧氏體化，并且在隨后的冷卻過程中會形成所需的細(xì)晶粒馬氏體組織。熱量的消散，即材料的冷卻，直接通過工件材料進(jìn)行。淬火主要在沒有冷卻劑供應(yīng)的情況下進(jìn)行，即直接在大氣條件下進(jìn)行。為防止表面氧化，可在輔助氣體保護(hù)氣氛下進(jìn)行硬化。
·可能性
激光可用于普通結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼、灰口鑄鐵、片狀石墨鑄鐵以及球狀石墨的表面淬火。材料淬透性的條件是碳含量。硬化材料必須至少含有 0.22% 的碳。此外，高性能二極管激光器也可用于淬火具有預(yù)滲碳或預(yù)氮化表面的鋼。在激光淬火過程中，溫度上升速度超過 1000 [K?s -1 ]。加熱溫度可通過高溫計或熱像儀進(jìn)行調(diào)節(jié)和監(jiān)控。
激光淬火的優(yōu)勢
· 在精確所需的點/位置進(jìn)行局部表面硬化，同時保持材料的韌性不受影響
· 低溫變形
· 過程溫度在線控制
· 高處理速度和效率
· 不需要或極少需要后續(xù)治療
· 不產(chǎn)生表面裂紋
· 低表面氧化
· 環(huán)保工藝
· 能源效率
· 簡單的過程自動化
最常用的激光淬火
· 復(fù)雜形狀的鑄壓模具
· 剪切和彎曲工具
· 軸承襯套
· 齒輪和鏈輪
· 渦輪葉片
· 活塞環(huán)
激光應(yīng)用中心技術(shù)
· 6 軸機(jī)器人 KUKA KR60 HA
· 旋轉(zhuǎn)傾斜定位器 KUKA DKP-400
· 表 1000 x 1500 mm 帶 3D 夾緊系統(tǒng)
· 二極管激光源 Laserline LDF 4000-100
· 硬化激光頭 Laserline
· 紅外高溫計
· 工作氣體的連接 - CO 2 , O 2 , N 2 , Ar, He
· CAM KUKA.Sim Pro
技術(shù)參數(shù)
機(jī)器人 KUKA KR60 HA
最大范圍 2033 mm
軸數(shù) 6
重復(fù)精度 <±0.05 mm
控制 KR C4
定位器 KUKA DKP400
軸數(shù) 2
重復(fù)精度 ±0,1 mm
負(fù)載能力 400 kg
激光源 Laserline LDF 4000
最大性能 4 kW cw
可擴(kuò)展性 10 kW
波長 1030-1060 nm
Process Optics Laserline LLK-B
光束質(zhì)量 20-150 mm.mrad
焦距 250 mm
光斑 ? 0,2-30 毫米、4x4 毫米、4x8 毫米、4x16 毫米
激光淬火原理
激光淬火表示一種熱處理，其中有快速加熱、溫度保持和快速冷卻。被加工材料的結(jié)構(gòu)受幾個參數(shù)的影響，例如激光束性能及其模式、吸收激光輻射的能力、特定材料特性及其微觀結(jié)構(gòu)。在使用高性能二極管激光器進(jìn)行表面硬化期間，溫度保持率約為 10 -3到 10 秒。因此，鋼在加熱階段會發(fā)生奧氏體化，并且在隨后的冷卻過程中會形成所需的細(xì)晶粒馬氏體組織。熱量的消散，即材料的冷卻，直接通過工件材料進(jìn)行。淬火主要在沒有冷卻劑供應(yīng)的情況下進(jìn)行，即直接在大氣條件下進(jìn)行。為防止表面氧化，可在輔助氣體保護(hù)氣氛下進(jìn)行硬化。
·可能性
激光可用于普通結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼、灰口鑄鐵、片狀石墨鑄鐵以及球狀石墨的表面淬火。材料淬透性的條件是碳含量。硬化材料必須至少含有 0.22% 的碳。此外，高性能二極管激光器也可用于淬火具有預(yù)滲碳或預(yù)氮化表面的鋼。在激光淬火過程中，溫度上升速度超過 1000 [K?s -1 ]。加熱溫度可通過高溫計或熱像儀進(jìn)行調(diào)節(jié)和監(jiān)控。
激光淬火的優(yōu)勢
· 在精確所需的點/位置進(jìn)行局部表面硬化，同時保持材料的韌性不受影響
· 低溫變形
· 過程溫度在線控制
· 高處理速度和效率
· 不需要或極少需要后續(xù)治療
· 不產(chǎn)生表面裂紋
· 低表面氧化
· 環(huán)保工藝
· 能源效率
· 簡單的過程自動化
最常用的激光淬火
· 復(fù)雜形狀的鑄壓模具
· 剪切和彎曲工具
· 軸承襯套
· 齒輪和鏈輪
· 渦輪葉片
· 活塞環(huán)
激光應(yīng)用中心技術(shù)
· 6 軸機(jī)器人 KUKA KR60 HA
· 旋轉(zhuǎn)傾斜定位器 KUKA DKP-400
· 表 1000 x 1500 mm 帶 3D 夾緊系統(tǒng)
· 二極管激光源 Laserline LDF 4000-100
· 硬化激光頭 Laserline
· 紅外高溫計
· 工作氣體的連接 - CO 2 , O 2 , N 2 , Ar, He
· CAM KUKA.Sim Pro
技術(shù)參數(shù)
機(jī)器人 KUKA KR60 HA
最大范圍 2033 mm
軸數(shù) 6
重復(fù)精度 <±0.05 mm
控制 KR C4
定位器 KUKA DKP400
軸數(shù) 2
重復(fù)精度 ±0,1 mm
負(fù)載能力 400 kg
激光源 Laserline LDF 4000
最大性能 4 kW cw
可擴(kuò)展性 10 kW
波長 1030-1060 nm
Process Optics Laserline LLK-B
光束質(zhì)量 20-150 mm.mrad
焦距 250 mm
光斑 ? 0,2-30 毫米、4x4 毫米、4x8 毫米、4x16 毫米
咨詢服務(wù)：025-8675 6108
售后服務(wù)：025-8675 6109
總部地址：南京市江寧區(qū)瑞鑫路1號智能
制造創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園
