Prinsip, ciri dan aplikasi teknologi pelindapkejutan laser
Pelindapkejutan laser merupakan proses canggih yang menggunakan pancaran laser bertenaga tinggi untuk memanaskan permukaan bahan di luar titik peralihan fasanya. Apabila bahan tersebut menyejuk secara semula jadi, austenit berubah menjadi martensit, menghasilkan lapisan yang dikeraskan dengan kekerasan dan rintangan haus yang luar biasa pada permukaan produk. Teknik ini mengubah suai mikrostruktur dan sifat permukaan bahan kerja dengan ketara tanpa menjejaskan prestasi keseluruhan bahan asas, mencapai peningkatan kekuatan setempat melalui pemprosesan haba terkawal.
Ciri-ciri pelindapkejutan permukaan laser termasuk:
Ketumpatan kuasa tinggi: pelindapkejutan permukaan laser menggunakan pancaran laser terfokus sebagai sumber haba untuk memanaskan permukaan bahan kerja dengan cepat dan membentuk austenit.
Pemanasan dan penyejukan pantas: Proses ini mencapai pemanasan pantas dalam beberapa saat (biasanya 0.01-0.001 saat), sekali gus meminimumkan ubah bentuk bahan kerja dengan berkesan. Kaedah pelindapkejutan yang bersih dan cekap ini menghapuskan keperluan air atau minyak sebagai agen penyejuk. Berbanding dengan proses pengerasan aruhan, pengerasan nyalaan dan pengkarbonan, pelindapkejutan laser menghasilkan lapisan yang dikeraskan secara seragam dengan kekerasan yang unggul (biasanya 1-3HRC lebih tinggi daripada pelindapkejutan aruhan).
Ubah Bentuk Bahagian Minimum: Proses pemanasan dan penyejukan yang pantas meminimumkan ubah bentuk bahan kerja, membolehkan kawalan kedalaman dan trajektori pemanasan yang tepat. Ini membolehkan automasi tanpa memerlukan gegelung induksi tersuai untuk saiz bahagian yang berbeza, seperti yang diperlukan dengan pengerasan induksi. Ia juga menghapuskan batasan saiz relau yang berkaitan dengan rawatan haba kimia seperti pengkarbonan dan pelindapkejutan untuk komponen besar. Akibatnya, pengerasan laser semakin menggantikan kaedah tradisional seperti pengerasan induksi dan rawatan haba kimia merentasi pelbagai aplikasi perindustrian. Terutamanya, pengerasan laser menyebabkan ubah bentuk bahan yang boleh diabaikan sebelum dan selepas rawatan. Untuk bahagian logam suhu tinggi di mana suhu pelindapkejutan hampir sepadan dengan takat lebur, pengerasan permukaan berasaskan induksi sering merosakkan sudut atau kawasan yang tidak sekata, yang membawa kepada skrap. Pengerasan permukaan laser mengelakkan batasan ini sepenuhnya.
Oleh itu, ia amat sesuai untuk rawatan permukaan bahagian-bahagian dengan keperluan ketepatan yang tinggi. Bahan kerja yang dirawat tidak perlu dikisar dan boleh digunakan sebagai proses kemasan terakhir.
Sesuai untuk bentuk kompleks: Boleh digunakan untuk komponen berbentuk kompleks seperti lubang buta, lubang dalaman, alur kecil, bahagian berdinding nipis, dll. Fleksibiliti yang kuat: Disebabkan kedalaman pemfokusan laser yang besar, tiada sekatan ketat pada saiz, dimensi atau permukaan bahagian semasa pelindapkejutan. Sebaliknya, pelindapkejutan frekuensi sederhana tinggi sedia ada memerlukan sensor induksi buatan khas untuk pelbagai bahagian;
Kedalaman lapisan pengerasan laser biasanya berada dalam julat 0.3-2.0Mm bergantung pada faktor seperti komposisi bahan, spesifikasi, ciri permukaan dan parameter pemprosesan utama. Apabila melakukan rawatan pelindapkejutan pada leher aci gear penghantaran besar atau komponen aci motor, kekasaran permukaan pada dasarnya tidak berubah. Ini menghapuskan keperluan untuk pemesinan pasca pemprosesan untuk memenuhi keperluan operasi tertentu.
Pelindapkejutan laser menggunakan dua kaedah pengimbasan: pengimbasan jalur sempit dengan bintik bulat atau segi empat tepat, dan pengimbasan jalur lebar menggunakan bintik linear. Lebar zon yang dikeraskan dalam pengimbasan jalur sempit hampir sepadan dengan diameter bintik, biasanya dalam lingkungan 5mm. Untuk aplikasi pengerasan kawasan yang luas, imbasan berjujukan diperlukan di mana zon bertindih menghasilkan jalur pelembut yang terbaja. Lebar jalur ini bergantung pada ciri bintik, dengan bintik segi empat tepat yang seragam biasanya menghasilkan jalur yang lebih kecil. Untuk mengurangkan kesan buruk jalur pelembut, teknologi pengimbasan jalur lebar digunakan. Kaedah ini mengubah bintik bulat yang difokuskan kepada bintik linear, dengan meluaskan lebar pengimbasan dengan ketara.
Penyelidikan, pembangunan dan aplikasi teknologi pelindapkejutan laser kini berada dalam fasa menaik, walaupun cabaran berterusan dalam memproses bahan kerja berbentuk kompleks. Walau bagaimanapun, sebagai inovasi rawatan haba yang canggih, pelindapkejutan laser membolehkan pencapaian objektif teknikal yang sukar dicapai oleh kaedah pelindapkejutan permukaan tradisional. Terutamanya, proses ini menghapuskan keperluan untuk media penyejukan semasa pengeluaran, sejajar dengan komitmen industri global terhadap piawaian "pengoksidaan rendah dan pembuatan mesra alam". Ia terbukti amat berkesan untuk rawatan haba permukaan pelbagai komponen mekanikal, termasuk tepi alat pemotong, permukaan pengedap injap, gear kecil, acuan mini, bahagian automotif, gelang gear, panduan alat mesin, aci motor dan aci pengurang.