La superficie tratada con láser hace que la pieza de trabajo sea más resistente a la carga. El temple, la fusión y el recubrimiento con láser hacen que la pieza de trabajo sea más resistente a la carga: mejora la dureza y la tenacidad, cambia la estructura de la superficie y genera tensión de presión o recubrimiento protector en la superficie. El marcado láser y el micromecanizado láser también pueden cambiar la superficie de la pieza de trabajo.
【Endurecimiento por láser】
El principio del endurecimiento por láser: el rayo láser calienta la capa superficial del metal y el enfriamiento rápido aumenta su dureza. La ventaja de la tecnología de endurecimiento por láser es que requiere muy poco procesamiento de seguimiento y puede procesar piezas de trabajo tridimensionales irregulares. Debido a la pequeña entrada de calor, la deformación de la pieza de trabajo es muy pequeña, reduciendo o incluso eliminando la necesidad de un procesamiento posterior.
El temple láser pertenece al proceso de endurecimiento de la capa superficial. Solo se puede usar para materiales a base de hierro que se pueden endurecer. Es decir, acero y hierro fundido con un contenido de carbono superior al 0,2%.
Para endurecer la pieza de trabajo, el rayo láser calienta la capa de la superficie del metal hasta cerca del punto de fusión en la mayoría de los casos, es decir, alrededor de 900 a 1400 ° C. Cuando la superficie alcanza la temperatura requerida, el rayo láser abandona esta posición y continúa avanzando, calentando continuamente la superficie de la pieza de trabajo a lo largo de la nueva dirección. Bajo la acción de altas temperaturas, los átomos de carbono en la red metálica cambian de posición (austenitización). Una vez que el rayo láser sale de una ubicación, el material alrededor de esa ubicación enfría rápidamente la capa de superficie caliente. Este fenómeno se llama" auto-extinción" ;. Debido al rápido enfriamiento, la celosía metálica no vuelve a su forma original, pero se produce martensita. La martensita es una estructura metálica con una dureza extremadamente alta. La conversión a martensita puede aumentar la dureza del material.
El rayo láser calienta la capa superficial de la pieza de trabajo. La profundidad de endurecimiento de la superficie típica es de 0,1 a 1,5 mm, y algunos materiales alcanzan los 2,5 mm o más. Si la profundidad de endurecimiento de la superficie debe ser mayor, el volumen circundante debe ser mayor, de modo que el calor se pueda disipar rápidamente, de modo que la zona endurecida se pueda enfriar lo suficientemente rápido. El proceso de endurecimiento por láser requiere una densidad de potencia relativamente pequeña. Al mismo tiempo, la pieza de trabajo debe procesarse en el mismo plano. Por lo tanto, es necesario hacer que el rayo láser irradie un plano lo más grande posible. En la actualidad, se usa comúnmente la superficie de irradiación cuadrada. De manera similar, el grupo de espejos de escaneo también se usa en el proceso de enfriamiento por láser para hacer que el rayo láser del punto circular se mueva hacia adelante y hacia atrás muy rápidamente. Se forma una línea con densidad de potencia sustancialmente uniforme en la superficie de la pieza de trabajo. Es posible generar pistas endurecidas con un ancho de hasta 60 mm. Como se muestra en la figura anterior, la parte del cojinete cerca del eje del turbocompresor se ha endurecido con láser.
【Revestimiento láser】
Para mejorar la resistencia al desgaste de los materiales o modificar la superficie, las personas utilizan tecnología láser para superficies. El sistema de revestimiento láser se puede utilizar para revestir revestimientos metálicos en la superficie de piezas de trabajo existentes con la misma calidad que la fundición. No hay pérdida de calidad, sellado, poros ni grietas.
El sistema de revestimiento láser hace que el proceso de revestimiento con láser sea muy simple: en la superficie preparada, se utiliza un láser para crear un baño de fusión. El material en polvo se rocía sobre la superficie a través de la boquilla, y cuando el nuevo material se solidifica, se inicia la soldadura de la siguiente capa o el procesamiento posterior.
Generalmente, el sistema de revestimiento láser se compone de tres unidades funcionales principales: transportador de polvo, línea de transporte de polvo y grupo de espejos de procesamiento con boquilla de polvo. El transportador de polvo es una unidad móvil junto a la máquina de procesamiento láser. La mezcla de polvo y gas de varios recipientes se mezcla en un flujo de polvo en el transportador de polvo y se introduce en la boquilla de polvo con un caudal ajustado con precisión. El sistema de sensor integrado garantiza la alta calidad del revestimiento del material en todo momento.
