Laser Beam Hardening
Erhöhte Verschleißfestigkeit, längere Lebensdauer
Das Laserstrahlhärten wird zur lokalen Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Bauteilen und Werkzeugen eingesetzt. Durch diese Behandlung kann die Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit von Teilen aus Stahl und Gusseisen erhöht werden. Durch eine lokal begrenzte Wärmebehandlung entsteht ein minimaler Wärmeeintrag, wodurch der Verzug minimiert wird. Die damit verbundenen hohen Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten führen zu feinen Gefügen mit guten mechanischen Eigenschaften.
Ziele
Optimierung der Oberflächen durch:
- Erhöhung der Verschleißfestigkeit
- Verbesserung der mechanisch-dynamischen Eigenschaften
Verfahren
Wie beim konventionellen Härten entsteht eine Härtesteigerung durch martensitische Umwandlung des Gefüges. Die örtliche Absorption des Laserstrahls bewirkt einen schnellen Anstieg der Oberflächentemperatur über die Austenitisierungstemperatur. Eine rasche Abkühlung durch Wärmeleitung in das relativ kühle Substrat erzeugt die notwendige Umwandlung in geeigneten Stählen. Darüber hinaus werden in der gehärteten Schicht Druckspannungen erzeugt.
Anwendungen
Das Laserstrahlhärten kann überall dort eingesetzt werden, wo eine örtliche Verbesserung der Härte und der Ermüdungslebensdauer erforderlich ist. Beispiele für erfolgreich gehärtete Bauteile finden sich im allgemeinen Maschinenbau (Schneidmesser, Wellen, Pumpenteile, Führungen, Zahnräder), in der Energieerzeugung
(Turbinenschaufeln, Kolben), Werkzeugindustrie (Press-, Umform- und Spritzgusswerkzeuge) usw. Das Laserstrahlhärten bietet im Vergleich zu vielen konventionellen Verfahren deutliche Vorteile in Bezug auf Härte, Verzug, Bearbeitungsgeschwindigkeit und Genauigkeit.
Vorteile
- Feines Gefüge mit optimalen mechanischen Eigenschaften
- Erhöhte Verschleißfestigkeit
- Verbesserte Ermüdungsfestigkeit
- Minimale Wärmeeinflusszone und Verzug durch reduzierten Wärmeeintrag
- Wirtschaftliche Behandlungen durch schnelle Prozess- und CNC-Steuerung
- Lokalisierte Behandlungen möglich
- Schwer zugängliche Bereiche oft behandelbar
Laserhärtbare Werkstoffe
Die Palette der behandelbaren Werkstoffe reicht von niedrig legierten Stählen bis hin zu hochlegierten Werkzeugstählen und härtbaren Edelstählen. Auch verschiedene Gusseisen können problemlos mit dem Laser gehärtet werden, sofern der Ferritgehalt gering ist.
Ausrüstung
Ionbond Lasertechnik in Nürnberg setzt diverse Lasersysteme (Nd:YAG-Laser) und Roboterhandling mit großer Kapazität ein und bietet ein breites Spektrum an Behandlungen an. Teilegewichte bis zu 3t, Härtetiefen bis 5mm und Längen bis 3m sind möglich.
Unser Service
Ionbond verfügt über eine langjährige Erfahrung auf dem Gebiet des Laserhärtens. Unsere Experten sind mit ihrem Wissen bereit, Ihnen technische Lösungen für Ihre Härteprobleme anzubieten.