Лазерная резка
Плоский раскрой
Возможности лазерных станков
В станках чаще всего стоят оптоволоконные излучатели от 0.5 до 20 кВт. Например, нержавеющую сталь толщиной 2 мм полукиловаттный станок режет со скоростью менее 3 м/мин, а пятнадцатикиловаттный — более 40 м/мин.
Мощность лазера для резки разных типов металла с одной и той же скоростью существенно различаются: для скорости реза 5 м/мин алюминиевых сплавов толщиной 4 мм нужно как минимум 3 кВт, тогда как для 4 мм черной стали — 10 кВт.
Советуем посмотреть таблицу для сравнения мощности лазерных станков для резки металла и их возможностей — максимальной толщины металлов разных типов:
Лазерная резка металла: требования к мощности лазера в зависимости от максимальной толщины реза
Оптимальная мощность лазера для резки металла складывается из компромисса между производительностью и ценой на оборудования. Лучше выбирайте самый мощный лазер — его мощность можно будет уменьшить с помощью программы при необходимости резать тонкие металлы.
Выбирайте оборудование с программным обеспечением, которое за счет библиотеки материалов упростит подбор настроек и будет автоматически регулировать выходную мощность лазера. Правильные настройки станка дадут вам нужные результаты.
Лазер vs плазма
Современные технологии позволяют достичь высочайшей чистоты и ровности реза, минимизируя термические и механические деформации.
Сегодня сравним два метода — резку лазером и плазмой на металле толщиной 12, 24 и 30 мм.
Резы лазером и плазмой под микроскопом
Окружность диаметром 20 мм. Толщина 12 мм. Лицевая сторона
Угол 43,76°. Толщина 12 мм лицевая сторона
Окружность диаметром 20 мм. Толщина 16 мм. Лицевая сторона
Угол 43,76°. Толщина 16 мм лицевая сторона
Окружность диаметром 20 мм. Толщина 30 мм. Лицевая сторона
Скругление 1 мм. Толщина 30 мм лицевая сторона
Шероховатость
Для количественного описания шероховатости мы измеряли Ra и Rz в трех областях реза: верхней, центральной и нижней. Полученные значения шероховатости при лазерной и плазменной резке приведены в таблице.
Сравнение характеристик реза лазеры и плазмы
Значения ширины реза, конусности и ширины зоны термического влияния подтверждают визуальное отличие: лазер режет чище и качественнее.
Резка труб и швеллеров
Лазерный труборез — это станок для лазерной резки труб и профилей. Принцип работы такой же, как при плоском раскрое: лазер нагревает металл, сжатый воздух выдувает расплав. Но в отличие от плоских листов, раскрой происходит на цилиндрической поверхности — для этого трубу закрепляют в зажимных патронах, которые в дальнейшем осуществляют ее поворот вокруг оси.
Трубы и профили могут иметь различные поперечные сечения, которые представлены ниже.
Поперечное сечение труб и профилей для лазерного трубореза
Если вы столкнулись с производственной задачей резки таких изделий, то с помощью лазерного трубореза сможете делать точный, быстрый и безотходный раскрой. Сегодня мы рассматриваем только станки для металлических труб и профилей — их можно резать волоконным лазером.
Какие параметры станка отличаются в разных моделях?
Первое, на что обращают внимание — это мощность лазерного источника. Она важна для производительности, но мы предлагаем вернуться на шаг назад и подумать, какие изделия нужно будет резать на лазерном станке ныне и в перспективе.
Форма профиля
Как показано выше, металлические заготовки могут иметь замкнутый или незамкнутый профиль. Некоторые модели станков способны резать только трубы с замкнутым контуром. При выборе модели важно убедиться, что доступна резка незамкнутых контуров (профилей, швеллеров), если в ней есть необходимость.
Диаметр заготовки
Диаметр заготовки для лазерного трубореза определяет необходимую мощность источника. Зажимные патроны станка могут быть рассчитаны на разный размер поперечного сечения: одни модели лучше работают с трубами небольшого диаметра, другие — больших поперечных размеров. Например, среди прочих можно встретить такие комбинации:
Диаметр круглых труб 10-120 мм, квадратные трубы 10-80 мм и прямоугольные до 100×50 мм
Диаметр круглых труб 50-520 мм, квадратные трубы 50-370 мм и прямоугольные до 400×300 мм
Длина заготовки и грузоподъемность
Максимальная длина заготовки связана с количеством опорных держателей, а также грузоподъемностью станка. Типичное значение максимальной длины трубы — 6 м. До 9 и 12 м возможности станка могут быть расширены за счет дополнительных подающих опорных держателей, при этом грузоподъемность может быть увеличена до 2000 кг. Станкам для коротких труб небольшого диаметра достаточно грузоподъемности 50 кг.
Безотходное производство
Если ваше производство требует безотходного раскроя — например, длина готовых изделий кратно укладывается в длину заготовки с учетом ширины реза — обратите внимание на станки с тремя зажимными патронами вместо двух. За счет такого способа крепления можно избежать потери значительного процента материала заготовки.
Тип загрузки, способ подачи и время подачи заготовки
Загрузка может быть боковой или вертикальной. Подача осуществляется в ручном, автоматическом или полуавтоматическом режиме. Время подачи — от 15 секунд до минуты. В качестве опции можно предусмотреть двухстороннюю загрузку и выгрузку изделий.
Функция снятия фасок
Функция снятия фасок доступна в станках с поворотной оптической головой, которая может осуществлять наклон в пределах ±45°. Снятие фасок и рез под углом пригодятся, если в дальнейшем планируется сварное соединение вырезанных деталей.
Полезные дополнительные опции станков для лазерной резки труб
Лазерный станок может быть дополнительно оборудован системой удаленного видеонаблюдения за процессом погрузки и выгрузки, датчиками температуры лазерной головы, датчиками сварного шва, лазерными барьерами.
Мощность лазерного источника для лазерного трубореза
Выходная мощность лазера определяет не только скорость раскроя, но и максимальную толщину стенки трубы. Лазерные труборезы комплектуются источниками от 2 до 20 кВт. Если для резки труб небольшого диаметра достаточно 2-3 кВт, то большие трубы требуют мощности от 12 кВт.
Станки для лазерной резки ЛАССАРД
В каталоге ЛАССАРД представлены 2 станка для резки труб на основе волоконных лазеров. Обсудим модели станков и их возможности подробнее.
OPTIMUM TUBE
OPTIMUM TUBE — лазерный комплекс 2 в 1 для резки листовых материалов и труб, который комплектуется волоконным лазером до 4 кВт, полем обработки от 1.25 × 2.5 м до 2.5 × 6 м и обеспечивает скорость реза до 120 м/мин. При этом точность позиционирования составляет ±0.05 мм.
TUBE LONG
TUBE LONG — это лазерный комплекс для резки стандартных труб и профилей диаметром до 220 мм и длиной до 6 м, опционально возможности станка могут быть расширены для резки труб длиной 9 и 12 м и диаметром до 320 мм.
Какие материалы режут лазерные труборезы?
Как и трехкоординатные станки, лазерные труборезы на основе волоконных лазеров режут латунь, нержавеющую сталь, черную сталь, медь, алюминий и алюминиевые сплавы.
Пятикоординатная обработка
Пятикоординатные обрабатывающие центры — это один из самых сложных видов металлообрабатывающего оборудования. Лазерные станки с пятью осями используются для изготовления деталей сложной формы, которую невозможно вырезать на трехкоординатных станках.
Что значит пятикоординатный?
Посчитаем оси. Для раскроя плоских листов используется перемещение лазерной головы по двум координатам: X и Y. Третья координата — Z — используется для перемещения головы вертикально: например, для автоматической подстройки фокуса. С помощью перемещений по трем осям можно вырезать плоские детали любой формы, но с резом перпендикулярно поверхности листа, без фасок.
Оси сверх трех линейных — это вращение вокруг осей X, Y и Z. Оси вращения принято обозначать A, B и C соответственно.
Обозначение осей линейного перемещения и вращения
Реализовано это может быть по-разному:
Наклонно-поворотный стол для заготовки
Поворотный стол и наклон оптической головы
Наклон и поворот оптической головы
В каталоге ЛАССАРД на пятикоординатной обработке специализируются 4 модели станков на основе волоконных лазеров. Обсудим эти станки и их возможности подробнее.
SMART ROUND
SMART ROUND — это лазерный пятикоординатный станок для обработки тел вращения.
Станок SMART ROUND
Помимо оптимизированной системы перемещения оптической головы по трем осям, станок оборудован прецизионным столом для наклона и вращения заготовки.
Максимальный диаметр заготовки составляет до 300 мм, высота без оснастки — до 270 мм. Станок оснащен кабинетной защитой для безопасности работающего персонала и шумоизоляции.
PREMIUM EXTRA
PREMIUM EXTRA — это пятикоординатный станок для лазерной обработки крупногабаритных деталей.
Он оснащен выкатным рабочим столом с прецизионным поворотным столиком с торца — для удобного и точного позиционирования заготовки в оснастке. Максимальный диаметр заготовки 1055 мм, высота — до 880 мм.
SMART 5D
SMART 5D — это пятикоординатный лазерный станок с полем обработки 400×300×300 мм. Диапазон вращения по осям составляет 360° и 45°. По запросу заказчика возможно изготовление станка с увеличенным полем обработки.
PREMIUM 5D
PREMIUM 5D — это пятикоординатный станок для чистового скоростного 3D-раскроя материалов и деталей разнообразных форм толщиной до 12 мм.
Конструкция оптической головы позволяет резать под углом, снимать фаски, обрабатывать детали различной формы. Диапазон вращения по осям A и С — 360° и ±135° соответственно. Размер рабочего поля 1500×1500 мм.
Какие преимущества у пятикоординатного станка по сравнению с трехкоординатным?
Пятикоординатная обработка позволяет изготовить детали с высокой степенью сложности: криволинейные поверхности с изгибами, скосами, фасками.
С помощью пятикоординатного станка можно совместить несколько операций в одну, обрабатывая деталь со всех сторон за один раз. Такой подход повышает производительность и сокращает издержки.
Где применяется пятиосевая лазерная резка?
Пятикоординатная лазерная резка используется в аэрокосмической, автомобильной, судостроительной отраслях — там, где производственные задачи способен решить только специализированный высокоточный 3D-обрабатывающий центр.
Как и трехкоординатные станки, пятиосевые станки для лазерной резки на основе волоконных лазеров способны резать металлы и неорганические материалы, например, латунь, нержавеющую, термостойкую, повышенной твердости сталь, черную сталь, медь, алюминиевые сплавы, золото, титан, материалы с алмазным напылением, керамику, паронит, поликор, ситалл. Минимальная ширина реза составляет 100 мкм, точность позиционирования ±0.05 мм.
Лазерная гравировка и маркировка
Тот, кто впервые сталкивается с лазерным гравировальным оборудованием, может заблудиться в его многообразии. Будем распутываться вместе!
Маркировка или гравировка?
Часто эти слова — взаимозаменяемы. Но есть и отличие — гравировка удаляет материал, это можно почувствовать на ощупь, а маркировка изменяет цвет поверхности.
Лазерная гравировка похожа на механическую или ручную работу резцом. Маркировка соответствует нанесению несмываемой краски: например, печати сроков годности на продуктах.
Как выбирать лазеры?
С точки зрения совместимости материалов и конкретных лазеров важно, как лазерное излучение взаимодействует с обрабатываемым изделием. Разные материалы отражают и поглощают излучение по-разному. Для эффективной обработки материал должен не только мало отражать, но еще и хорошо поглощать.
Граверы с высокой производительностью можно разделить на два класса по длине волны излучения: вблизи 10 и 1 мкм. 1 мкм — это длина волны излучения волоконных лазеров, 10 мкм — CO2-лазера.
Почему металлы лучше гравируются волоконным лазером?
На графике мы сравнили коэффициенты отражения металлов и некоторых других материалов. Металлы лучше отражают излучение с длиной волны 10 мкм, поэтому для их обработки подходит излучение на 1 мкм.
Рекордное отношение коэффициентов отражения у черной анодированной поверхности — она поглощает 1 мкм в 12.5 раз лучше, чем 10 мкм. А вот для обработки органических материалов чаще используют излучение 10 мкм.
Проверенные комбинации лазер — материал
В таблице указаны сочетания материалов и типов источников для гравировки и маркировки.
Что еще важно учесть?
Некоторые материалы могут выделять токсичные газы при лазерной обработке — поэтому стоит уделить внимание правильной вентиляции.
Цветная лазерная гравировка
Физика процесса
При термическом воздействии лазерного луча на металл на его поверхности может образоваться тонкий слой оксида.
Например, при нагреве титана до 1438–1497 °C в присутствии атмосферного воздуха образуется непрозрачный золотисто-желтый оксид титана (II). А состав оксидной пленки на нержавеющей стали может варьироваться образуются оксиды железа и добавок (Fe2O3, Cr2O3, NiO).
Цвет слоя зависит от его толщины и структуры: за счет интерференции света создаются условия для выборочного отражения света в диапазоне длин волн, который определяется толщиной и углом падения света на поверхность. Если условия воздействия подобраны правильно, получится яркий насыщенный цвет.
Для создания разных цветов нужен лазерный источник с возможностью точной настройки параметров, таких как скорость перемещения луча, частота и длительность импульсов — например, такой, как в волоконных лазерных граверах ЛАССАРД.
Цветная гравировка vs цвета побежалости
Плотность энергии лазерного излучения, обеспечивающая цветное окисление, ниже порога испарения материала: она должна обеспечить постепенное формирование оксидного слоя, а не удаление материала.
По своей природе лазерная цветная гравировка похожа на цвета побежалости, наблюдающиеся при перегреве металла при дуговой сварке в зоне термического влияния.
В зависимости от степени и длительности нагрева получаются все цвета радуги. Лазерный гравер превращает окрашивание поверхности из неконтролируемого побочного эффекта в точно настраиваемый и управляемый.
Цветная лазерная гравировка на нержавеющей стали, выполненная на волоконном гравере ЛАССАРД
На каких металлах можно делать цветную гравировку?
Технология лазерной гравировки особенно эффективна на металлах, склонных к окислению — нержавеющей стали и титане.
Как получить определенный цвет?
Основные характеристики режима работы лазера, которые влияют на толщину и состав оксидной пленки, — это плотность мощности, длительность импульсов и общее время воздействия.
Для выбора оптимальных режимов создают несколько пробных образцов с матрицей постепенно меняющихся режимов, например, расстояние между строками и скорость перемещения луча, или скорость луча и мощность излучения.
Необходимые для получения одного цвета параметры будут отличаться для заготовок различной толщины и даже для различных партий одинаковых изделий. Кроме того, в общем случае на результат повлияет и масштаб элементов на рисунке, поэтому элементы на тестовых образцах должны быть похожих масштабов.
Цветная гравировка под микроскопом
Мы провели анализ поверхности цветной лазерной гравировки на оптическом профилометре Sensofar S lynx. Посмотрим, как выглядит лазерная гравировка под микроскопом.
Цветная лазерная гравировка под микроскопом
Для исследования мы выбрали участок, обозначенный маленьким белым квадратом в верхней части изображения на левом рисунке — это участок, на котором цвет гравировки белый:
Размер этого квадрата - 282Х282 мкм. Как видно на микрофотографии, на одной линии импульсы воздействовали на поверхность с 50% перекрытием.
Поверхность цветной лазерной гравировки, цветом в данном случае обозначена высота элементов
Трехмерный профиль поверхности цветной лазерной гравировки
Толщина сформированных структур составляет менее 2 мкм. Это всего две длины волны инфракрасного излучения, которое эти структуры формирует, и в 50 раз тоньше человеческого волоса :)
Пропись поверхности цветной лазерной гравировки
Лазерная гравировка — это высокоточная технология, которая предоставляет неограниченные возможности для творчества.
Практические советы по созданию цветных гравировок
Перед работой очистите поверхность заготовки от загрязнений, например, особо чистым ацетоном.
Для подбора режимов создайте серию пробных образцов — матрицу с меняющимися параметрами режимов обработки и выберите самые удачные настройки.
Лазерная очистка
Лазерная очистка позволяет мгновенно удалять загрязнения с помощью лазерного луча. По сравнению с альтернативными технологиями, лазерная очистка имеет преимущества в точности, эффективности и управляемости. В этой статье мы обсудим, как она работает.
Иллюстрация принципа лазерной очистки
Взаимодействие лазера с очищаемой поверхностью включает в себя множество физических и химических явлений. Преобладающий процесс зависит от окружающей среды, вида загрязнения, глубины проникновения излучения в основной материал, длительности взаимодействия..
Для очистки поверхностей от пленок и ржавчины используются два основных механизма: испарение и ударная очистка. Если загрязнения слабо поглощают излучение на длине волны лазера, то доминирует ударный механизм. Если же излучение сильно поглощается — механизм испарения.
Лазерное испарение
Лазерное испарение (абляция) — это удаление загрязнений за счет их непосредственного нагрева:
Схема лазерной абляции — нагрева и удаления вещества за счет нагрева
Слой загрязнения поглощает лазерное излучение, нагревается и испаряется. Основной материал остается незатронутым, потому что излучение он не поглощает. Таким способом зачищают оптические волокна — если нужно снять полимерную оболочку не повредив кварцевое волокно, на помощь приходит селективная лазерная абляция.
Оптическое волокно с удаленной лазером оболочкой
Лазерная ударная очистка
Механизм ударной очистки основан на возбуждении ударных звуковых волн в основном металле за счет быстрого охлаждения и быстрого нагрева короткими (наносекундными) импульсами. Схема показана на рисунке:
Схема лазерного возбуждения ударных волн в очищаемом материале
За время воздействия импульсного лазера возникает зона локального нагрева. Из-за короткой длительности импульса процессы нагрева и охлаждения материалов завершаются настолько быстро, что фронт теплового расширения и сжатия распространяются друг за другом и образуют значительный перепад давления. Если он превосходит силы адгезии, удерживающие загрязнения на поверхности основного материала, то слой загрязнения отделяется. Такой процесс подобен взрыву, который повреждает только покрытие.
16 идей, что почистить лазером.
Лазерная сварка
Несколько слов о лазерной сварке
Лазерная сварка — это технологический процесс неразрывного соединения двух деталей, края которых нагреваются за счет воздействия мощного лазерного излучения. Точная дозировка энергии, локальность и минимальное время теплового воздействия сохраняют геометрические размеры деталей и создают поистине идеальные швы.
Скорость сварки лазером в 3–10 раз выше, чем другими способами. Обрабатывать можно разнородные металлы.
Масштаб задач
Будете ли станок использоваться в гараже, на заводе или в ювелирной мастерской? От изделий, типов необходимых швов и толщины материала зависит мощность лазерного источника, режим его работы, оснастка и масштаб станка.
По масштабу задач сварка делится на две категории: микро и макро.
Микросварка — с глубиной проплавления не более нескольких миллиметров — используется в микроэлектронике (вместо пайки), в ювелирных мастерских (например, для сваривания звеньев цепочек), стоматологии (для изготовления и ремонта протезов). Аппараты для микросварки — настольные или в виде отдельно стоящих станций — оборудованы микроскопом.
Макросварка — это остальные случаи, где требуется большая толщина проплавления и длинные швы. В этой ветви представлены аппараты для ручной сварки, автоматизированные лазерные станции, а также роботизированные промышленные комплексы.
Выбор лазерного источника
Несмотря на богатство ассортимента станков, опций для выбора по типу лазерного источника не так много.
Развитие технологий привело к появлению мощных волоконных лазеров. Теперь список вариантов выглядит так: волоконный, твердотельный, диодный, дисковый и CO2-лазер. В таблице суммированы их возможности и типичные значения выходной мощности.
Глубина проплавления и тип сварки для различных лазеров
Для микросварки используются импульсные источники со средней мощностью не более 1 кВт. Лазер генерирует излучение короткими вспышками, концентрируя всю энергию в коротких импульсах — при этом пиковая мощность в импульсе достигает уровней самых мощных сварочных аппаратов. Благодаря этому импульсные источники подходят для точечной сварки.
Для глубоких длинных швов используются непрерывные источники. Ими комплектуются передвижные сварочные аппараты с ручными пистолетами. Такой аппарат очень мобилен: его можно подвезти на колесиках к нужному месту. Относительно маломощные модели (до 1.5 кВт) весят до 70 кг. Такая масса получается только при использовании воздушного охлаждения.
Более мощные источники требуют охлаждения водой и сразу становятся тяжелее на 80 кг за счет массы чиллера и охлаждающей жидкости. Но они все еще остаются мобильными: вода циркулирует в замкнутом контуре.
Следующие по масштабу — лазерные станции. Это стационарные установки с ЧПУ, что означает автоматическое передвижение оптической головки вдоль шва по заданному пути, автоматическую регулировку мощности. Станки могут отличаться оснасткой для крепления деталей, количеством осей перемещения, наличием кабинетной защиты. В установках с защитой можно использовать самые мощные лазеры, так как оператор надежно защищен.
Оптимальная мощность лазера складывается из компромисса между производительностью и ценой оборудования. Слишком мощный лазер не подойдет для тонких деталей. При выборе мощного источника стоит убедиться в наличии опции уменьшения выходной мощности.
Количество гальванометрических осей тоже важно. В процессе работы лазерный пучок перемещается для равномерного прогрева области шва. В моделях с двухосевым сканатором качество шва будет лучше, чем в одноосевых. Двухосевым моделям доступна даже имитация электродуговой сварки!
Важная опция — устройство подачи проволоки, которое позволяет сваривать плохо подогнанные детали. Некоторые аппараты для лазерной сварки могут делать также и наплавку.
Лазер и свариваемый материал
Излучение с разными длинами волн по-разному взаимодействует с материалами.
Излучение CO2-лазера больше поглощается в пластике и подойдет для поверхностного соединения тонких пленок. При сварке этим лазером металлов расчетная глубина проплавления будет больше.
В большинстве случаев для металла подойдет и волоконный источник. Однако высокоотражающие металлы (медь, алюминий) плохо нагреваются на начальном этапе сварки, а повышение мощности приводит к неконтролируемому процессу проплавления после прогрева поверхности. Для меди больше подходят диодные лазеры с меньшей длиной волны.
Лазерное упрочнение
Лазерное ударное упрочнение
Чем отличается термическое упрочнение от ударного?
Лазерное термическое упрочнение заключается в нагреве поверхностного слоя металла и последующем его охлаждении, за счет чего изменяется структура материала.
Процесс ударного упрочнения больше похож на свой механический аналог — дробеударное упрочнение, который давно применяется на производстве. Поверхность детали обстреливается металлическими или керамическими шариками — дробью. В результате поверхность деформируется, металл локально сжимается — появляются углубления. Если заменить шарики на лазерные импульсы, то глубина обработанного слоя и уровень сжатия металла вырастают в 2–6 раз.
Что происходит при лазерном ударном упрочнении?
Лазерный импульс, попадая на поверхность детали, начинает испарять абляционный слой — обычно это черная краска или тонкая металлическая фольга. При этом образуется горячая плазма, расширение которой вызывает ударные волны в материале мишени. Теплопередача в соседние области мала: время воздействия намного меньше характерного времени теплообмена. Поэтому температура испаренного материала быстро повышается, достигая значений в несколько десятков тысяч градусов. Созданная плазма продолжает поглощать лазерную энергию до конца длительности импульса. Давление в плазме достигает уровня 1–10 ГПа, ее расширение приводит к образованию ударной волны.
Ударные волны формируют сжатый слой металла, который существенно замедляет рост вглубь поверхностных трещин. В результате — деталь становится значительно прочнее.
Применение лазерного ударного упрочнения
Лазерное ударное упрочнение востребовано в областях, где детали машин подвергаются экстремальным нагрузкам, и где регулярная их замена осложнена или не обеспечивает достаточный уровень надежности.
Например, в аэрокосмической промышленности упрочнение необходимо при изготовлении лопаток турбин реактивных двигателей. Дело в том, что во время взлета и посадки в двигатель попадают мелкими предметы: песок, камни, даже птицы. Мелкие дефекты впоследствии могут привести к образованию трещин и отказу двигателя во время полета.
Промышленный комплекс лазерного ударного упрочнения PALADIN
Диаметр лазерного пучка на обрабатываемой поверхности при лазерном ударном упрочнении составляет несколько миллиметров. Лазерные установки, способные создать плотность мощности несколько ГВт/см2 на такой площади — это дорогостоящее оборудование, и до последнего времени не использовалось широко даже на больших промышленных предприятиях.
В 2024 году компания ЛАССАРД запустила производство роботизированных промышленных комплексов PALADIN на основе твердотельных лазеров с диодной накачкой для лазерного ударного упрочнения титановых, никелевых, алюминиевых сплавов и сталей.
Промышленный комплекс для лазерного ударного упрочнения PALADIN
В июле 2024 г. Министерство промышленности и торговли РФ внесло промышленный комплекс лазерного ударного упрочнения PALADIN с энергией в импульсе от 1 до 50 Дж в реестр продукции, полностью произведенной на территории России.
Лазерное термоупрочнение
Лазерное термическое упрочнение заключается в нагреве поверхностного слоя металла и последующем его охлаждении, за счет чего изменяется структура материала.
Что и зачем можно термоупрочнить?
За счет упрочнения поверхностного слоя деталей повышается их износостойкость. Достигается это двумя путями: увеличением твердости трущейся поверхности и повышением дисперсности поверхностных структур. Чем выше степень дисперсности, тем мельче дефекты на поверхности металла и меньше потери материала в процессе эксплуатации.
Удивительно, но факт: в большинстве случаев для выхода механизма из строя достаточно износа деталей на 0.3–0.5 мм, причем, чаще всего площадь рабочей поверхности мала по сравнению с площадью всей детали. Поэтому локальное поверхностное термоупрочнение широко применяется для упрочнения металлических деталей машин и механизмов, работающих в паре трения.
В чем отличие лазерного от других видов термоупрочнения?
Поверхностный нагрев можно осуществить разными источниками, но только лазер может обеспечить скорости нагрева и охлаждения выше 103–106 градусов в секунду. За счет такого быстрого охлаждения формируются мелкодисперсные закалочные структуры, обладающие повышенной прочностью и твердостью.
Что происходит при лазерном термоупрочнении?
Процесс лазерной поверхностной закалки состоит из трех этапов:
нагрев поверхностного слоя до температуры фазового перехода, но ниже температуры плавления
фазовое превращение металла
быстрое охлаждение поверхностного слоя
Промышленный комплекс лазерного термоупрочнения LASERHARD
В 2024 году компания ЛАССАРД запустила производство роботизированных промышленных комплексов LASERHARD на основе диодных лазеров мощностью 5 кВт.
При зоне досягаемости 1.73 м манипулятор обеспечивает точность 0.05 мм. Мощность 5 кВт позволяет одновременно обрабатывать 125 мм2 поверхности.
Лазерное термоупрочнение подходит для большого количества материалов: конструкционных и инструментальных сталей, чугунов и титановых сплавов. Оно показано для сталей с содержанием углерода более 0.2% (средне- и высокоуглеродистых сталей).
