La tempra laser è uno dei nuovi scenari per l’applicazione della tecnologia laser. Questo metodo utilizza principalmente il laser per riscaldare localmente e rapidamente la superficie del materiale per raggiungere lo scopo di rinforzare la superficie del materiale. Viene utilizzato principalmente su materiali metallici. La durezza superficiale, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione e altre proprietà del materiale indurito verranno migliorate a vari livelli e anche la durata sarà notevolmente migliorata.
La base teorica della tempra laser è la legge di interazione tra laser e materiali. Esistono tre processi principali: fusione laser e indurimento per solidificazione, indurimento con shock laser e indurimento in fase laser. La differenza tra i tre processi risiede principalmente nella differenza di potenza laser e densità di energia laser. E relativo al tempo di azione del laser.
La tempra laser può svolgere un ruolo più significativo nei seguenti scenari:
1. Pezzi di grandi dimensioni che difficilmente entrano nel forno di trattamento termico.
2. Pezzi che richiedono solo un trattamento termico su superfici locali come scanalature, fori e bordi.
3. Parti difficili da trattare con i processi di trattamento termico convenzionali.
4. Parti di precisione con requisiti elevati di deformazione del trattamento termico.
5. Trattamento termico della superficie dei pezzi in ghisa.
6. Parti soggette a fessurazioni durante i processi di trattamento termico convenzionali.
7. Parti che non soddisfano i requisiti di durezza attraverso i processi di trattamento termico convenzionali.
Vantaggi della tempra laser
Essendo un metodo di lavorazione veloce senza contatto, la tempra laser non richiede mezzi di tempra esterni, con conseguente piccola deformazione del pezzo e rapida velocità di raffreddamento. Rispetto alle tecniche tradizionali come la tempra alla fiamma e la tempra per cementazione, la tempra laser non richiede mezzi esterni come acqua o olio per il raffreddamento. Utilizza un laser ad alta densità per un riscaldamento rapido, con conseguente minor numero di processi e maggiore velocità. Dai risultati della tempra, si può vedere che lo strato di tempra laser è uniforme e la durezza è superiore del 15-20% rispetto a quella della tempra convenzionale.
La profondità e la traiettoria dello strato riscaldante di tempra laser sono semplici e controllabili, facili da usare, in grado di regolare rapidamente i cambiamenti del processo, con una buona flessibilità e un elevato grado di automazione. Allo stesso tempo, con il supporto del sistema di controllo, la direzione del laser può cambiare in modo flessibile e, quando si affrontano scanalature dei fori interni di materiale difficile da penetrare o parti complesse ad alta precisione, anche la tempra laser può raggiungere bene l'obiettivo.
Applicazioni della tempra laser
L'indurimento superficiale laser è ampiamente utilizzato in settori quali stampi, produzione meccanica, petrolio, industria chimica, industria leggera, strumenti hardware e parti automobilistiche grazie alle sue eccellenti prestazioni di trattamento termico. Tra questi, le leghe metalliche sono i materiali più utilizzati nell'industria, con microstrutture complesse che possono essere controllate tramite trattamento termico laser per modificarne le proprietà meccaniche, fisiche e chimiche e ottenere prestazioni diverse. I pezzi tipici includono stampi, ingranaggi, alberi, filettature, guide, canne dei cilindri, importanti prodotti militari, ecc.
Indurimento laser dello stampo
Tempra laser della corona dentata
Indurimento laser della canna del cilindro
