Processo e background
Nella tempra laser l'area superficiale contenente carbonio di un componente è riscaldata mediante un raggio laser ad alta intensità a temperature da 900 a 1500°C. Tale apporto di calore locale determina l'austenitizzazione dell'acciaio. Mentre il raggio laser si muove, il materiale circostante raffredda rapidamente la zona riscaldata, formando così martensite. Questo autospegnimento rapido rende superflui mezzi di spegnimento supplementari. Il processo permette di temprare in maniera mirata soltanto determinate superfici funzionali e di preservare al contempo la duttilità del resto del componente.
La tempra laser è un processo di tempra superficiale senza modifica della composizione chimica. La tempra a raggio laser è adatta in particolare anche per pezzi di grandi dimensioni che devono essere temprati solo parzialmente.
Con i raggi laser la superficie in acciaio può essere riscaldata in modo puntiforme o esteso fino a raggiungere la temperatura di austenitizzazione. Il riscaldamento con raggi laser è molto veloce. Ciò favorisce lo spegnimento che, per effetto della rapida conduzione termica, avviene quasi autonomamente.
Didascalia: processo: tempra a raggio laser
Combinazione con altri procedimenti
La tempra laser può rappresentare un processo di trattamento termico alternativo alla tempra ad induzione o alla tempra a fiamma. Inoltre è perfettamente adatta quale trattamento superficiale successivo per proteggere le aree di componenti a rischio usura. È altresì possibile senza problemi l'integrazione in processi di produzione esistenti, ad es. in combinazione con macchine utensili.
Panoramica dei vantaggi
- Tempra precisa: tempra locale di aree parziali definite.
- Deformazione minima: lo scarso apporto termico riduce le deformazioni del materiale.
- Riproducibilità elevata: esatto controllo dell'apporto termico.
- Nessun mezzo di spegnimento: l'autospegnimento risparmia processi supplementari.
Campi d’impiego e materiali idonei
La tempra laser trova impiego in diversi settori, tra cui la costruzione di utensili, l'industria automobilistica e la tecnologia agraria. È particolarmente adatta per elementi con geometria complessa o componenti fortemente sollecitati, come alberi a camme, utensili da taglio e ruote dentate.
I materiali tipici sono:
- acciai da utensili (ad es. acciai per lavorazioni a freddo e a caldo)
- acciai da bonifica
- acciai per stampi
- acciai inossidabili resistenti alla corrosione (da un contenuto di carbonio dello 0,2%)
- ghisa