מהי התקשות משטח לייזר?
התקשות משטח בלייזר משתמשת בלייזר כדי לחמם חומר מעל נקודת מעבר הפאזה שלו, מה שמוביל להפיכת אוסטניט למרטנזיט ולחיזוק חומר פני השטח.
יתרונות של התקשות משטח לייזר
להתקשות בלייזר יש צפיפות הספק גבוהה, מהירות קירור מהירה ואינה דורשת אמצעי קירור כגון מים או שמן. זהו תהליך התקשות נקי ומהיר. בהשוואה לתהליכי התקשות אינדוקציה, התקשות להבה והתקשות בפחמימות, להתקשות לייזר יש שכבת התקשות אחידה, קשיות גבוהה (בדרך כלל 1-3 HRC גבוהה יותר מהמרווה אינדוקציה), דפורמציה קטנה של חלקי העבודה, שליטה קלה בעומק שכבת החימום ובמסלול החימום , ואוטומציה קלה. זה לא מצריך תכנון של סלילי אינדוקציה מתאימים לפי גדלי חלקים שונים כמו התקשות אינדוקציה, ועיבוד חלקים גדולים לא צריך להיות מוגבל על ידי גודל התנור במהלך טיפול בחום כימי כגון התקשות קרבוריזציה. לכן, תהליכים מסורתיים כמו התקשות אינדוקציה וטיפול בחום כימי מוחלפים בהדרגה בתחומי תעשייה רבים. חשיבות מיוחדת היא שהדפורמציה של חומר העבודה לפני ואחרי התקשות הלייזר יכולה להיות כמעט זניחה, מה שהופך אותו למתאים במיוחד לטיפול משטח של חלקים בעלי דיוק גבוה.
בהשוואה לטכנולוגיות אחרות לטיפול בחום משטחים כגון התקשות בתדר גבוה, פחמימות, ניטרידינג וכו', להתקשות משטח לייזר יש יתרונות ייחודיים:
1. תהליך ההתקשות ניתן לשליטה: ניתן לייבא אותו למסלול התקשות באמצעות מידול מתמטי, וניתן לשלוט במדויק על טמפרטורת ההתקשות והאיכות בלולאה סגורה. ניתן ליישם התקשות בלייזר על חלקי עבודה מעוקלים גדולים ומורכבים, כגון תבניות, פירים וחורים פנימיים של חלקי עבודה.
2. עיבוד בחירה מקומי: שליטה מדויקת במיקום, בשטח, בקשיות ובאחידות החוזק של השכבה המוקשה.
3. ביצועי משטח מצוינים: המיקרו-מבנה המוקשה מכיל גרגירים מרטנסיטים עדינים במיוחד, צפיפות נקע גבוהה ושיפור משמעותי בעמידות הבלאי של פני השטח ועמידות הדבקה.
4. אזור מושפע חום קטן: התקשות משטח הלייזר חמה במיוחד ומתקררת במהירות, משלימה את תהליך ההתקשות תוך זמן קצר מאוד, עם מתח התקשות ועיוות נמוך.
5. קשיות גבוהה: הקשיות של השכבה המוקשה גבוהה מזו של התקשות מסורתית, ועמידות הבלאי מוכפלת.
יישומים של התקשות משטח לייזר
התקשות לייזר יושמה בהצלחה לחיזוק פני השטח של חלקים פגיעים בתעשיות המתכות, המכאניות והפטרוכימיות, במיוחד בשיפור חיי השירות של חלקים פגיעים כגון רולים, מובילים, גלגלי שיניים וקצוות חיתוך. ההשפעה משמעותית והושגו יתרונות כלכליים וחברתיים משמעותיים. בשנים האחרונות מיושם יותר ויותר גם חיזוק פני השטח של רכיבים כמו תבניות וגלגלי שיניים.
גלגלי שיניים הם רכיבים בשימוש נרחב בתעשיית הייצור המכני. על מנת לשפר את יכולת נשיאת העומס של גלגלי שיניים, נדרש טיפול התקשות פני השטח. עם זאת, לתהליכי התקשות גלגלי שיניים מסורתיים, כגון טיפול כימי על פני השטח כגון קרבוריזציה וניטרידינג, והתקשות פני השטח אינדוקציה והתקשות פני הלהבה, יש שתי בעיות עיקריות: דפורמציה גדולה לאחר טיפול בחום וקושי להשיג שכבת התקשות מפוזרת אחידה לאורך פרופיל השן. , אשר משפיע על חיי השירות של גלגלי שיניים.
התקשות לייזר של תבניות
התקשות לייזר גלגלי טבעת
התקשות לייזר גליליות