Оброблена лазером поверхня робить заготовку більш стійкою до навантажень. Лазерне гартування, плавлення та нанесення покриттів роблять заготовку більш стійкою до навантаження: підвищена твердість і в'язкість, змінена текстура поверхні, нарощування тиску на поверхні або захисне покриття. Лазерне маркування та лазерна мікрообробка можуть також змінити поверхню заготовки.
[лазерне гартування]
Принцип лазерного загартування: лазерний промінь нагріває поверхневий шар металу і швидко охолоджує його, щоб збільшити його твердість. Перевага технології лазерного гарту полягає в тому, що вона вимагає дуже мало подальшої обробки і може обробляти нерегулярні тривимірні заготовки. Через невелику кількість теплової подачі деформація заготовки невелика, зменшуючи або навіть усуваючи необхідність подальшої обробки.
Лазерне загартування - це процес зміцнення поверхневого шару. Можна застосовувати лише на матеріалах на основі заліза, які можна затвердіти. Тобто сталь і чавун із вмістом вуглецю більше 0,2%.
Для загартування заготовки в більшості випадків лазерний промінь нагріває поверхневий шар металу майже до точки плавлення, тобто приблизно від 900 до 1400 ° C. Коли поверхня досягає бажаної температури, лазерний промінь залишає це положення і продовжує просуватися, продовжуючи нагрівати поверхню заготовки в новому напрямку. Під дією високої температури атоми вуглецю в металевій решітці змінюють своє положення (аустенізація). Як тільки лазерний промінь залишає місце, матеріал навколо місця дуже швидко охолоджує гарячий поверхневий шар. Це явище називається" самозагасання." Завдяки швидкому охолодженню металева решітка не повертається до початкової форми, а натомість утворюється мартенсит. Мартенсит - дуже тверда металева конструкція. Перетворення в мартенсит збільшує твердість матеріалу.
Лазерний промінь нагріває поверхневий шар заготовки. Типова глибина поверхневого затвердіння становить від 0,1 до 1,5 мм, а деякі матеріали досягають 2,5 мм або вище. Якщо глибина поверхневого зміцнення повинна бути більшою, об'єм навколишнього середовища повинен бути більшим, щоб швидко виводити тепло, щоб затверділу зону можна було досить швидко охолодити. Процес лазерного гартування вимагає відносно невеликої щільності потужності. У той же час заготовку слід обробляти на одній площині. Отже, лазерний промінь може опромінюватися на якомога більшу площину. В даний час використовується квадратна освітлена поверхня. Подібним чином, набір дзеркал для сканування також використовується в процесі лазерного гасіння, щоб змусити лазерний промінь кругової плями рухатися дуже швидко вперед-назад. На поверхні заготовки формується лінія по суті рівномірної щільності потужності. Може бути створена затверділа траєкторія шириною до 60 мм. Несуча частина вала близько до турбокомпресора, як показано вище, була загартована лазером.
[лазерне облицювання]
Для поліпшення зносостійкості матеріалу або модифікації поверхні застосовується процес лазерного наплавлення. За допомогою лазерної системи облицювання поверхня існуючої заготовки може бути покрита металевим покриттям, якість така ж, як і лиття. Ніяких втрат маси, ущільнень, пористості та тріщин.
Лазерна система облицювання робить процес наплавлення лазером дуже простим: використання лазера для створення розплавленого басейну на оброблюваній поверхні. Порошкоподібний матеріал розпорошується на поверхню через сопло, і коли новий матеріал застигне, починається наступний шар зварювання або проводиться подальша обробка.
Типова лазерна система облицювання складається з трьох основних функціональних блоків: порошкового конвеєра, лінії порошкового конвеєра та набору дзеркал для обробки з порошковим соплом. Порошковий конвеєр - це рухомий блок, який знаходиться поруч із машиною для лазерної обробки. Порошкову газову суміш з декількох посудин змішують на пороховому конвеєрі в пороховий потік, який вводиться в порошковий сопло з точно встановленою швидкістю потоку. Вбудована сенсорна система забезпечує високу якість покриттів у будь-який час.