Լազերային մարման տեխնոլոգիայի սկզբունքը, բնութագրերը և կիրառումը

Լազերային մարումը առաջադեմ գործընթաց է, որն օգտագործում է բարձր էներգիայի լազերային ճառագայթներ՝ նյութական մակերեսները փուլային անցման կետերից այն կողմ տաքացնելու համար: Երբ նյութը բնականաբար սառչում է, աուստենիտը վերածվում է մարտենսիտի՝ ստեղծելով կարծրացած շերտ՝ բացառիկ կարծրությամբ և մաշվածության դիմադրությամբ արտադրանքի մակերեսին: Այս տեխնիկան զգալիորեն փոփոխում է աշխատանքային մակերեսների միկրոկառուցվածքը և հատկությունները՝ առանց վնասելու հիմնական նյութի ընդհանուր կատարողականին, հասնելով տեղայնացված ամրության բարձրացման՝ վերահսկվող ջերմային մշակման միջոցով:

Լազերային մակերեսային մարման առանձնահատկությունները ներառում են.

Բարձր հզորության խտություն. լազերային մակերեսային մարումը օգտագործում է կենտրոնացված լազերային ճառագայթ որպես ջերմության աղբյուր՝ աշխատանքային մասի մակերեսը արագ տաքացնելու և աուստենիտ ձևավորելու համար։

Արագ տաքացում և սառեցում. Գործընթացը արագ տաքացնում է վայրկյանների ընթացքում (սովորաբար 0.01-0.001 վայրկյան), արդյունավետորեն նվազագույնի հասցնելով աշխատանքային մասի դեֆորմացիան: Այս մաքուր, արդյունավետ մարման մեթոդը վերացնում է ջրի կամ յուղի անհրաժեշտությունը որպես սառեցնող նյութեր: Ինդուկցիոն կարծրացման, բոցային կարծրացման և կարբուրացման գործընթացների համեմատ, լազերային մարումը ապահովում է միատարր կարծրացված շերտ՝ գերազանց կարծրությամբ (սովորաբար 1-3HRC ավելի բարձր, քան ինդուկցիոն մարումը):

Մասի նվազագույն դեֆորմացիա. Արագ տաքացման և սառեցման գործընթացը նվազագույնի է հասցնում աշխատանքային մասի դեֆորմացիան՝ թույլ տալով ճշգրիտ կառավարել տաքացման խորությունը և հետագիծը: Սա հնարավորություն է տալիս ավտոմատացնել առանց տարբեր չափերի մասերի համար հատուկ ինդուկցիոն կծիկների անհրաժեշտության, ըստ անհրաժեշտության՝ ինդուկցիոն կարծրացման դեպքում: Այն նաև վերացնում է վառարանի չափի սահմանափակումները, որոնք կապված են քիմիական ջերմային մշակումների հետ, ինչպիսիք են խոշոր բաղադրիչների համար ածխացումը և մարումը: Հետևաբար, լազերային կարծրացումը ավելի ու ավելի է փոխարինում ավանդական մեթոդներին, ինչպիսիք են ինդուկցիոն կարծրացումը և քիմիական ջերմային մշակումը, տարբեր արդյունաբերական կիրառություններում: Հատկանշական է, որ լազերային կարծրացումը առաջացնում է աննշան նյութական դեֆորմացիա մշակումից առաջ և հետո: Բարձր ջերմաստիճանի մետաղական մասերի համար, որտեղ մարման ջերմաստիճանները մոտ են հալման կետերին, ինդուկցիոն մակերեսային կարծրացումը հաճախ վնասում է անկյունները կամ անկանոն տարածքները, ինչը հանգեցնում է ջարդոնի: Լազերային մակերեսային կարծրացումը ամբողջությամբ խուսափում է այս սահմանափակումից:

Հետևաբար, այն հատկապես հարմար է բարձր ճշգրտության պահանջներ ունեցող մասերի մակերեսային մշակման համար: Մշակված աշխատանքային մասը կարիք չունի հղկվելու և կարող է օգտագործվել որպես վերջնական մշակման գործընթաց:

Հարմար է բարդ ձևերի համար. Կարող է օգտագործվել բարդ ձևի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են կույր անցքերը, ներքին անցքերը, փոքր ակոսները, բարակ պատերով մասերը և այլն: Բազմակողմանիություն. Լազերային մեծ ֆոկուսավորման խորության շնորհիվ, մարման ընթացքում մասերի չափերի, չափերի կամ մակերեսի վերաբերյալ խիստ սահմանափակումներ չկան: Ի տարբերություն դրա, գոյություն ունեցող միջին-բարձր հաճախականության մարման համար տարբեր մասերի համար անհրաժեշտ են պատվերով պատրաստված ինդուկցիոն սենսորներ:

Լազերային կարծրացված շերտերի խորությունը սովորաբար տատանվում է 0.3-2.0 մմ սահմաններում՝ կախված այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են նյութի կազմը, տեխնիկական բնութագրերը, մակերեսի բնութագրերը և մշակման հիմնական պարամետրերը: Մեծ փոխանցման մեխանիզմների կամ շարժիչի լիսեռի բաղադրիչների լիսեռի վզիկների վրա կարծրացման մշակումներ կատարելիս մակերեսի կոպտությունը մնում է գրեթե անփոփոխ: Սա վերացնում է հետմշակման մեքենայացման անհրաժեշտությունը՝ կոնկրետ գործառնական պահանջները բավարարելու համար:

Լազերային մարումը կիրառում է սկանավորման երկու մեթոդ՝ նեղաշերտ սկանավորում շրջանաձև կամ ուղղանկյուն կետերով, և լայնաշերտ սկանավորում՝ գծային կետերով: Նեղաշերտ սկանավորման ժամանակ կարծրացված գոտու լայնությունը սերտորեն համապատասխանում է կետի տրամագծին, սովորաբար 5 մմ-ի սահմաններում: Մեծ մակերեսի կարծրացման կիրառությունների համար անհրաժեշտ են հաջորդական սկանավորումներ, որտեղ համընկնող գոտիները ստեղծում են կարծրացված փափկեցնող գոտիներ: Այս գոտիների լայնությունը կախված է կետի բնութագրերից, որտեղ միատարր ուղղանկյուն կետերը սովորաբար առաջացնում են ավելի փոքր գոտիներ: Փափկեցնող գոտիների անբարենպաստ ազդեցությունը մեղմելու համար կիրառվում է լայնաշերտ սկանավորման տեխնոլոգիա: Այս մեթոդը կենտրոնացված շրջանաձև կետերը վերածում է գծայինների՝ զգալիորեն ընդլայնելով սկանավորման լայնությունը:

Լազերային մարման տեխնոլոգիայի հետազոտությունը, մշակումը և կիրառումը ներկայումս գտնվում են վերելքի փուլում, չնայած բարդ ձևի աշխատանքային մասերի մշակման հետ կապված մարտահրավերները շարունակում են մնալ: Այնուամենայնիվ, որպես ջերմային մշակման առաջատար նորարարություն, լազերային մարումը հնարավորություն է տալիս հասնել այն տեխնիկական նպատակներին, որոնց հասնելու համար ավանդական մակերեսային մարման մեթոդները դժվարանում են: Հատկանշական է, որ այս գործընթացը վերացնում է սառեցման միջավայրի անհրաժեշտությունը արտադրության ընթացքում՝ համապատասխանեցնելով համաշխարհային արդյունաբերության «ցածր օքսիդացման և էկոլոգիապես մաքուր արտադրության» չափանիշներին: Այն հատկապես արդյունավետ է տարբեր մեխանիկական բաղադրիչների մակերեսային ջերմային մշակման համար, ներառյալ կտրող գործիքների եզրերը, փականների կնքման մակերեսները, փոքր ատամնանիվները, մանրանկարչական կաղապարները, ավտոմոբիլային մասերը, ատամնանիվների օղակները, մեքենայական գործիքների ուղեցույցները, շարժիչի լիսեռները և ռեդուկտորների լիսեռները: