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: mayor dureza y tenacidad, textura superficial alterada, acumulación de presión en la superficie o recubrimiento protector. El marcado láser y el micromecanizado láser también pueden cambiar la superficie de la pieza de trabajo.
[enfriamiento por láser]
Principio de enfriamiento por láser: el rayo láser calienta la capa superficial del metal y la enfría rápidamente para aumentar su dureza. La ventaja de la tecnología de enfriamiento por láser es que requiere muy poco procesamiento posterior y puede procesar piezas de trabajo tridimensionales irregulares. Debido a la pequeña cantidad de entrada de calor, la deformación de la pieza de trabajo es pequeña, lo que reduce o incluso elimina la necesidad de un procesamiento posterior.
El temple láser es un proceso de endurecimiento de la capa superficial. Solo se puede utilizar en materiales a base de hierro que se puedan 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 en la mayoría de los casos calienta la capa de superficie metálica hasta cerca del punto de fusión, es decir, aproximadamente de 900 a 1400 ° C. Cuando la superficie alcanza la temperatura deseada, el rayo láser abandona esta posición y continúa avanzando, continuando calentando la superficie de la pieza de trabajo en la nueva dirección. Bajo la acción de la alta temperatura, los átomos de carbono en la red metálica cambian de posición (austenización). Una vez que el rayo láser sale de una ubicación, el material alrededor de la ubicación enfría la capa de superficie caliente muy rápidamente. Este fenómeno se llama auto-extinción GG." Debido al enfriamiento rápido, la rejilla metálica no vuelve a su forma original, sino que produce martensita. La martensita es una estructura metálica muy dura. La conversión a martensita aumenta la dureza del material.
El rayo láser calienta la capa superficial de la pieza de trabajo. Las profundidades típicas de endurecimiento de la superficie oscilan entre 0,1 y 1,5 mm, y algunos materiales alcanzan los 2,5 mm o más. Si la profundidad del endurecimiento de la superficie va a ser mayor, el volumen circundante debe ser mayor para que el calor pueda salir rápidamente para que la zona endurecida se pueda enfriar lo suficientemente rápido. El proceso de enfriamiento con láser requiere relativamente poca densidad de potencia. Al mismo tiempo, la pieza de trabajo debe mecanizarse en el mismo plano. Por lo tanto, el rayo láser se puede irradiar en el plano más grande posible. Actualmente se utiliza una superficie cuadrada iluminada. De manera similar, el juego de espejos de escaneo también se usa en el proceso de enfriamiento por láser para hacer que el rayo láser de un punto circular se mueva hacia adelante y hacia atrás muy rápidamente. Se forma una línea de densidad de potencia sustancialmente uniforme en la superficie de la pieza de trabajo. Se puede generar una trayectoria endurecida con un ancho de hasta 60 mm. La parte del cojinete del eje cerca del turbocompresor, como se muestra arriba, ha sido apagada con láser.
[revestimiento láser]
Para mejorar la resistencia al desgaste del material o modificar la superficie, se emplea un proceso de revestimiento por láser. Con el sistema de revestimiento láser, la superficie de la pieza de trabajo existente se puede recubrir con un recubrimiento de metal, la calidad es la misma que la fundición. Sin pérdida de masa, juntas, sin porosidad ni grietas.
El sistema de revestimiento láser hace que el proceso de revestimiento con láser sea muy simple: usar un láser para crear un baño de fusión en la superficie a tratar. El material en polvo se rocía sobre la superficie a través de la boquilla y, cuando el nuevo material se solidifica, se inicia la siguiente capa de soldadura o se realiza el procesamiento posterior.
Un sistema de revestimiento láser típico consta de tres unidades funcionales principales: un transportador de polvo, una línea transportadora de polvo y un juego de espejos de procesamiento con una boquilla de polvo. El transportador de polvo es una unidad móvil que se encuentra junto a la máquina de procesamiento láser. La mezcla de polvo y gas de varios recipientes se mezcla en un transportador de polvo en una corriente de polvo que se introduce en la boquilla de polvo a un caudal ajustado con precisión. El sistema de sensor integrado garantiza revestimientos de alta calidad en todo momento.