激光現(xiàn)已被認(rèn)為是處理金屬表面,提高耐磨能力的一種工具。 Ionbond 在 Nurnberg, 德國(guó)的激光表面處理中心提供了這一技術(shù)。在歐洲范圍內(nèi)為客戶以及大量的汽車行業(yè)供應(yīng)商進(jìn)行激光表面處理。
這一特殊應(yīng)用領(lǐng)域的處理和最小化的熱量輸入,它的優(yōu)點(diǎn)是降低變形,快速的冷卻率和良好的顯微結(jié)構(gòu)。從經(jīng)濟(jì)的角度來講是一種產(chǎn)量高、質(zhì)量好的技術(shù)
。
激光表面處理包括固態(tài)轉(zhuǎn)變過程和熔化過程。前過程包括硬化、回火、硬化沖擊。而在熔化過程中包括再次熔化,合金,復(fù)合,分散硬化。
激光束這一領(lǐng)域快速提高了表面溫度(達(dá) 1000K/S ),薄層轉(zhuǎn)換成奧氏體。通過冷熱傳導(dǎo)去除能量導(dǎo)致自行淬滅,由此產(chǎn)生快速冷卻表面層和奧氏體轉(zhuǎn)換為馬氏體的轉(zhuǎn)變過程。
Laser hardened plastic injection mould locally hardened on the rib radii.
激光硬化的基本目標(biāo)是提高耐磨性。磨損減少是基于激光硬化后的零件表面硬度高于磨損媒介的硬度。由于摩擦系數(shù)的降低,提高了抗粘磨損,同時(shí)可以提高其疲勞強(qiáng)度。
典型的應(yīng)用領(lǐng)域如下:
金屬成型模具
金屬成型模具在工業(yè)中被廣泛的使用。幾乎所有的與板材的接觸面都容易磨損,尤其是接觸圓角部位,這些區(qū)域通過火焰或電磁感應(yīng)能被硬化。
激光硬化適合精確與快速處理的表面硬化。最低的熱能輸入使扭曲度降至最低。能硬化至 5m 長(zhǎng), 25mm 寬, 3m 深,激光硬化的靈活性使得各種成型模具能被硬化。
激光硬化金屬成型模具:
硬化的成型模具的折疊半徑
硬化的激光成型刀具
硬化的成型模具的折疊半徑
塑料注模
一個(gè)不斷增長(zhǎng)的激光束硬化應(yīng)用是注塑模具,典型的模具如分段或整體成型模具重達(dá) 10 噸或更多。在生產(chǎn)過程中,高的注射壓力( ~100bar )將在入口和密封面導(dǎo)致嚴(yán)重磨損,尤其是當(dāng)塑料中有磨損介質(zhì)時(shí),模具的磨損會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)毛刺,并需要大量手工打磨。
日益增長(zhǎng)的客戶化服務(wù)的需求,需要刀刃硬化。很多供應(yīng)上使用燃燒和硬化感應(yīng)。盡管這些技術(shù)沒有帶來理想的結(jié)果,對(duì)于復(fù)雜的幾何形狀,局限于他們的應(yīng)用領(lǐng)域。
激光硬化塑料注模:
汽車零件的的塑料注塑
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