Kietinimas lazeriu: kokios medžiagos yra lazerisUžgrūdintas?Išsamus pramonės vadovas
Anglinis plienas: pagrindinės pritaikomos medžiagos grūdinimui lazeriu
Dėl kontroliuojamo anglies kiekio ir mažos kainos anglies plienas tapo plačiausiai naudojama lazerinio grūdinimo medžiagų kategorija. Mažai-anglies plieną (kurio anglies kiekis yra 0,10 %-0,25 %) prieš grūdinimą lazeriu reikia karbonizuoti, kad būtų subalansuotas kietumas ir paviršiaus atsparumas dilimui, todėl jie tinka komponentams, kuriems keliami dideli išsamūs veikimo reikalavimai, pvz., krumpliaračiams ir tvirtinimo detalėms. Vidutinės-anglies plieno (kurių anglies kiekis 0,25 %-0,60 %) nereikia papildomai apdoroti; po grūdinimo lazeriu jie gali sudaryti 0,2-2,0 mm gylio sukietėjusį sluoksnį, kuris dažnai naudojamas alkūniniuose velenuose ir staklių lovose, siekiant pagerinti patvarumą esant ciklinei apkrovai. Didelės anglies plienas (kurių anglies kiekis didesnis nei 0,60%) po grūdinimo lazeriu gali pasiekti 60-65 HRC kietumą, todėl puikiai tinka pjovimo įrankiams ir dilimui atsparioms plokštėms. Jų pranašumai yra stabilus atsakas ir kontroliuojamos kainos, todėl jos yra „pradinio lygio“ pritaikomos medžiagos pramoniniam grūdinimui lazeriu.
Legiruotasis plienas: našumo{0}}didinimo lazeriu kietinimo partneriai
Legiruotasis plienas, kuriame yra tokių elementų kaip chromas, nikelis ir molibdenas, sukuria „sinergetinį efektą“ su kietėjimu lazeriu. Chromu -legiruotas plienas (pvz., 4140, 4340) po grūdinimo lazeriu pasiekia 58-64 HRC, derinant šerdies tvirtumą,{8}}idealiai tinka aukšto{10}slėgio komponentams, pvz., pavaros velenams ir hidrauliniams cilindrams. Nikeliu{11}}legiruotas plienas po apdorojimo lazeriu pasižymi rafinuotomis grūdėtumo struktūromis, todėl sumažėja įtrūkimų pavojus, todėl jie tinka{13}}smūgio apkrautoms dalims, pvz., švaistikliais. Molibdenu legiruotas plienas išlaiko kietumą aukštoje temperatūroje, todėl tinka variklio vožtuvams ir turbinų mentėms. Kietinimas lazeriu tiksliai kontroliuoja karščio paveiktą zoną, išvengiant sudėtingų -formų legiruotojo plieno dalių deformacijos ir išlaisvinant jų potencialą tokiose aukščiausios klasės srityse kaip aviacija ir gynyba.
Nerūdijantis plienas: atsparumo korozijai ir kietumo balansas grūdinant lazeriu
Pasyvus chromo oksido nerūdijančio plieno sluoksnis-, kuris suteikia jiems puikų atsparumą korozijai-, lengvai pažeidžiamas tradiciniu terminiu apdorojimu. Tačiau lazerinis grūdinimas išsprendžia šią problemą, naudodamas vietinį šildymą: sustiprina paviršių ir išsaugo šerdies atsparumą korozijai. Austenitiniai nerūdijantys plienai (pvz., 304, 316) po apdorojimo lazeriu pasiekia 45-55 HRC kietumą, o jų šerdis išlieka austenitinė, todėl tinka maisto perdirbimo įrangai, medicinos prietaisams ir jūrų techninei įrangai, kur atsparumas dilimui ir korozijai yra labai svarbūs. Feritinis nerūdijantis plienas, kuriame yra mažesnis anglies kiekis ir didesnis chromo kiekis, po grūdinimo lazeriu sudaro martensitinį paviršiaus sluoksnį, padidinantį atsparumą dilimui neprarandant būdingo atsparumo korozijai; todėl jie idealiai tinka architektūriniams komponentams, šilumokaičiams ir automobilių išmetimo sistemoms. Martensitiniai nerūdijantys plienai (pvz., 410, 420) iš prigimties yra grūdinami, o lazerinis grūdinimas dar labiau padidina jų paviršiaus kietumą iki 60 HRC, todėl jie tinka stalo įrankiams, chirurginiams instrumentams ir pramoniniams vožtuvams, naudojamiems švelnioje ir vidutinėje aplinkoje.
Įrankių plienas: efektyvumo didinimo priemonės, skirtos gamybai grūdinant lazeriu
Įrankių plienas skirtas pjovimo įrankiams, štampams ir formoms, jiems reikalingas didelis kietumas ir atsparumas dilimui- Grūdinimas lazeriu tiksliai atitinka šį poreikį. Greitaeigis plienas (HSS), kuriame yra volframo, molibdeno, chromo ir vanadžio, po apdorojimo lazeriu pasiekia 62-68 HRC; Šis procesas taip pat pagerina jų grūdėtumo struktūrą ir tolygiai paskirsto karbidus, padidindamas atsparumą dilimui ir terminį minkštėjimą,- todėl HSS įrankiai tinka pjauti didelio-stiprumo lydinius ir nerūdijantį plieną. Šalto{12}}apdirbimo įrankių plienas (pvz., D2, A2) po lazerinio grūdinimo sudaro atsparų dilimui{14}}atsparų grūdintą sluoksnį, kuris prailgina automobilių gamyboje ir lakštinio metalo gamyboje naudojamų štampavimo štampų ir perforatorių tarnavimo laiką. Karšto{18}}apdirbimo įrankių plienas (pvz., H13) įgyja didesnį atsparumą terminiam nuovargiui dėl grūdinimo lazeriu, pritaikydamas juos liejimo formoms, kurios atlaiko ciklinį kaitinimą ir aušinimą. Plastikiniai liejimo plienai (pvz., P20, 718) po sutvirtinimo lazeriu tampa anti-prilipę, todėl sumažėja techninės priežiūros prastovos ir užtikrinama pastovi dalių kokybė. Nukreipdamas į dilimui jautrias sritis, lazerinis grūdinimas padidina įrankio tarnavimo laiką 2–5 kartus ir žymiai sumažina gamybos sąnaudas.
Išvada: grūdinimas lazeriu{0}}pagrindinė technologija, skatinanti pramoninių medžiagų našumo atnaujinimą
Dėl savo „tikslumo, efektyvumo ir mažos žalos“ savybių lazerinis grūdinimas tapo pagrindine įvairių pramoninių medžiagų paviršiaus apdorojimo technologija. Jis optimizuoja procesus, pagrįstus unikaliomis anglinio plieno, legiruotojo plieno, nerūdijančiojo plieno ir įrankių plieno savybėmis-, pašalindamas tradicinių medžiagų veikimo spragas ir skatinant komponentų atnaujinimus aukščiausios klasės{2}} srityse. Nesvarbu, ar gaminate automobilių, kosmoso ar medicinos įrangą, lazerinis grūdinimas suteikia apčiuopiamą vertę pailgindamas tarnavimo laiką ir pagerindamas veiklos efektyvumą. Ateityje, kai proceso parametrai taps tikslesni (padedant{5}}temperatūros stebėjimui realiuoju laiku ir adaptyviam skenavimui), lazerinis grūdinimas bus sėkmingas apdorojant ypatingesnes medžiagas, nuolat didindamas pasaulinės pramoninės gamybos efektyvumą ir kokybę.