Proces en achtergrond
Bij laserharden wordt de koolstofhoudende randlaag van een component door een hoogintensieve laserstraal verwarmd tot temperaturen van 900 tot 1500 °C. Deze lokale warmtetoevoer zorgt voor austenitisering van het staal. Terwijl de laserstraal beweegt, koelt het omringende materiaal de verhitte plek snel af, waardoor martensiet wordt gevormd. Deze snelle zelfafschrikking maakt het gebruikt van aanvullende afschrikmedia overbodig. Met dit proces kunnen bepaalde functionele oppervlakken gericht worden gehard en blijft de ductiliteit van het rest van het component behouden.
Laserharden is een oppervlaktehardingsproces zonder verandering van de chemische samenstelling. Laserharden is bijzonder geschikt voor grote werkstukken die slechts gedeeltelijk moeten worden gehard.
Met laserstralen kan het staaloppervlak puntvormig of vlak worden verhit tot de austenitiseringstemperatuur wordt bereikt. De verhitting met laserstralen gaat zeer snel. Dit helpt bij het afschrikken, dat bijna automatisch optreedt vanwege de snelle warmtegeleiding.
Afbeeldingstekst: Proces: Laserharden
Combinatie met andere processen
Laserharden kan een alternatief zijn voor de warmtebehandelingsprocessen inductieharden of vlamharden. Het is bovendien uiterst geschikt als aanvullende oppervlaktebehandeling om slijtagegevoelige gebieden van componenten te beschermen. Het kan probleemloos worden geïntegreerd in bestaande productieprocessen, bijvoorbeeld in combinatie met bewerkings- en productiesmachines.
De voordelen in één oogopslag
- Precies harden: Lokale harding van gedefinieerde gebieden.
- Minimale vervorming: Geringe warmte-inbreng vermindert materiaalvervormingen.
- Hoge reproduceerbaarheid: Exacte sturing van de warmte-inbreng.
- Geen afschrikmedia: Zelfafschrikking bespaart aanvullende processen.
Toepassingsgebieden en geschikte materialen
Laserharden wordt toegepast in verschillende industrieën, zoals de productie van gereedschap, de automobielindustrie en de landbouwtechniek. Het proces is bijzonder geschikt voor componenten met complexere geometrie of zwaarbelaste componenten zoals nokkenassen, snijgereedschap en tandwielen.
Gangbare materialen zijn:
- Gereedschapsstaal (bijvoorbeeld koud- en warmwerkstaal)
- Veredelstaal
- Vormstaal
- Corrosiebestendig roestvrij staal (vanaf een koolstofgehalte 0,2%)
- Gietijzer