Lazer söndürmə texnologiyasının prinsipi, xüsusiyyətləri və tətbiqi

Lazer söndürmə, material səthlərini faza keçid nöqtələrindən kənarda qızdırmaq üçün yüksək enerjili lazer şüalarından istifadə edən qabaqcıl bir prosesdir. Material təbii olaraq soyuduqca, austenit martensitə çevrilir və məhsulun səthində müstəsna sərtliyə və aşınmaya davamlılığa malik bərkimiş bir təbəqə yaradır. Bu texnika, əsas materialın ümumi performansına xələl gətirmədən iş parçası səthlərinin mikrostrukturunu və xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirir və nəzarətli istilik emalı vasitəsilə lokal möhkəmlik artımına nail olur.

Lazer səthinin söndürülməsinin xüsusiyyətlərinə aşağıdakılar daxildir:

Yüksək güc sıxlığı: lazer səthi söndürmə iş parçasının səthini sürətlə qızdırmaq və austenitin əmələ gəlməsi üçün istilik mənbəyi kimi fokuslanmış lazer şüasından istifadə edir.

Sürətli isitmə və soyutma: Bu proses saniyələr ərzində (adətən 0,01-0,001 saniyə) sürətli isitməni təmin edir və iş parçasının deformasiyasını effektiv şəkildə minimuma endirir. Bu təmiz və səmərəli söndürmə metodu soyutma agenti kimi suya və ya yağa olan ehtiyacı aradan qaldırır. İnduksiya sərtləşməsi, alov sərtləşməsi və karbürləşdirmə prosesləri ilə müqayisədə lazer söndürməsi üstün sərtliyə (adətən induksiya söndürməsindən 1-3HRC yüksək) malik vahid bərkimiş təbəqə təmin edir.

Minimal Hissə Deformasiyası: Sürətli isitmə və soyutma prosesi iş parçasının deformasiyasını minimuma endirir və qızdırma dərinliyinin və trayektoriyasının dəqiq idarə olunmasına imkan verir. Bu, induksiya sərtləşdirilməsi zamanı lazım olduqda müxtəlif hissə ölçüləri üçün xüsusi induksiya rulonları tələb etmədən avtomatlaşdırmaya imkan verir. Həmçinin, böyük komponentlər üçün karbürləşdirmə və söndürmə kimi kimyəvi istilik emalı ilə əlaqəli soba ölçüsü məhdudiyyətlərini aradan qaldırır. Nəticə etibarilə, lazer sərtləşməsi müxtəlif sənaye tətbiqlərində induksiya sərtləşməsi və kimyəvi istilik emalı kimi ənənəvi metodları getdikcə daha çox əvəz edir. Xüsusilə, lazer sərtləşməsi emaldan əvvəl və sonra materialın əhəmiyyətsiz deformasiyasına səbəb olur. Söndürmə temperaturlarının ərimə nöqtələri ilə yaxından uyğunlaşdığı yüksək temperaturlu metal hissələr üçün induksiya əsaslı səth sərtləşməsi tez-tez künclərə və ya qeyri-bərabər sahələrə zərər verir və bu da qırıntılara səbəb olur. Lazer səth sərtləşməsi bu məhdudiyyəti tamamilə aradan qaldırır.

Buna görə də, yüksək dəqiqlik tələbləri olan hissələrin səthi işlənməsi üçün xüsusilə uyğundur. İşlənmiş iş parçasının üyüdülməsinə ehtiyac yoxdur və son bitirmə prosesi kimi istifadə edilə bilər.

Mürəkkəb formalar üçün uyğundur: Kor dəliklər, daxili dəliklər, kiçik yivlər, nazik divarlı hissələr və s. kimi mürəkkəb formalı komponentlər üçün istifadə edilə bilər. Güclü çox yönlülük: Böyük lazer fokuslama dərinliyi səbəbindən söndürmə zamanı hissələrin ölçüsünə, ölçülərinə və ya səthinə ciddi məhdudiyyətlər yoxdur. Bunun əksinə olaraq, mövcud orta-yüksək tezlikli söndürmə müxtəlif hissələr üçün xüsusi hazırlanmış induksiya sensorları tələb edir;

Lazerlə bərkimiş təbəqələrin dərinliyi adətən material tərkibi, spesifikasiyalar, səth xüsusiyyətləri və əsas emal parametrləri kimi amillərdən asılı olaraq 0,3-2,0 mm aralığında dəyişir. Böyük ötürücü dişlilərin və ya mühərrik şaft komponentlərinin val boyunlarında söndürmə emalları aparılarkən, səthin pürüzlülüyü əsasən dəyişməz qalır. Bu, müəyyən əməliyyat tələblərinə cavab vermək üçün emaldan sonrakı emal ehtiyacını aradan qaldırır.

Lazer söndürmə iki skanlama metodundan istifadə edir: dairəvi və ya düzbucaqlı ləkələrlə dar zolaqlı skanlama və xətti ləkələrdən istifadə edərək geniş zolaqlı skanlama. Dar zolaqlı skanlamada bərkimiş zonanın eni ləkənin diametrinə çox yaxındır, adətən 5 mm daxilində. Geniş sahəli bərkimə tətbiqləri üçün üst-üstə düşən zonaların sərtləşdirilmiş yumşalma zolaqları yaratdığı ardıcıl skanlamalar tələb olunur. Bu zolaqların eni ləkə xüsusiyyətlərindən asılıdır, vahid düzbucaqlı ləkələr ümumiyyətlə daha kiçik zolaqlar yaradır. Yumşalma zolaqlarının mənfi təsirlərini azaltmaq üçün geniş zolaqlı skanlama texnologiyasından istifadə olunur. Bu metod fokuslanmış dairəvi ləkələri xətti ləkələrə çevirir və skanlama enini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir.

Lazer söndürmə texnologiyasının tədqiqi, inkişafı və tətbiqi hazırda yüksələn mərhələdədir, baxmayaraq ki, mürəkkəb formalı iş parçalarının emalında çətinliklər davam edir. Bununla belə, qabaqcıl istilik emalı innovasiyası olaraq, lazer söndürmə ənənəvi səth söndürmə metodlarının nail olmaqda çətinlik çəkdiyi texniki məqsədlərə çatmağa imkan verir. Xüsusilə, bu proses istehsal zamanı soyutma mühitinə olan ehtiyacı aradan qaldırır və qlobal sənayenin "aşağı oksidləşmə və ekoloji cəhətdən təmiz istehsal" standartlarına sadiqliyinə uyğun gəlir. Xüsusilə kəsici alət kənarları, klapan möhürləyici səthlər, kiçik dişlilər, miniatür qəliblər, avtomobil hissələri, dişli halqalar, dəzgah bələdçiləri, motor valları və reduktor valları daxil olmaqla müxtəlif mexaniki komponentlərin səth istilik emalı üçün təsirli olduğunu sübut edir.