레이저 표면 경화란 무엇입니까?
레이저 표면 경화는 집속된 고에너지 레이저 빔을 사용하여 상-전이점 이상으로 금속 가공물의 국부적인 영역을 가열하는 열처리 공정입니다. 레이저가 계속 진행됨에 따라 주변의 차가운 금속은 내장된 담금질 역할을 하여 가열된 영역을 매우 빠르게 냉각시켜 미세 구조가 오스테나이트에서 마르텐사이트로 변형됩니다. 그 결과, 부품의 전체 모양에 최소한의 변화만 주는 단단하고 내마모성이 있는 표면층이 탄생합니다.
기본 재료 자체가 냉각 기능을 제공하기 때문에 레이저 경화에는 물, 오일 또는 폴리머 냉각제가 필요하지 않습니다. 이 단 하나의 차이점이 뒤에 오는 대부분의 장점의 근원입니다.
레이저 경화 vs. 기존 열처리
기존의 경화 방법에는 각각 레이저 경화가 피할 수 있는 구조적 또는 작동상의 제약이 있습니다.
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방법 |
퀸첸트 |
흉한 모습 |
레이어 제어 |
적합 |
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고주파 경화 |
물/폴리머 |
보통의 |
코일 설계에 따라 제한됨 |
단순하고 균일한 모양 |
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화염경화 |
물/공기 |
높은 |
가난한 |
크고 단순한 부품 |
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침탄/질화 |
없음(로) |
보통의 |
확산-제어 |
배치, 소형 부품 |
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레이저 경화 |
없음(자체-냉각) |
무시할 만한 |
정밀한 폐쇄-루프 |
복잡하고 정밀한 부품 |
기존 공정의 세 가지 구조적 한계는 제조업체가 레이저 경화로 전환하는 이유를 설명합니다.
- 용광로 크기 제한- 침탄로에 맞지 않는 대형 부품은 세그먼트로 처리하거나 전혀 처리하지 않아야 합니다.
- 코일 의존성- 유도 경화에는 모든 부품 형상에 대한 맞춤형 코일이 필요하므로 소규모 배치의 경우 툴링 비용이 증가합니다.
- 균일한 가열- 화염 및 유도 방식은 광범위하게 가열되므로 인접 영역에 영향을 주지 않고 홈, 구멍, 모서리 또는 톱니 측면만 처리하기가 어렵습니다.
King's 레이저 RS-LQM-R3000 3000W 파이버 레이저 담금질 기계
레이저 경화의 5가지 주요 장점
1. 제어 가능한 프로세스
경화 궤적은 수학적 모델링을 통해 가져올 수 있으며 온도와 품질은 폐쇄{0}}루프 방식으로 제어됩니다. 레이저 경화는 기존 방법을 능가하는 크고 복잡한 곡선 가공물 - 금형, 샤프트 및 내부 보어 -를 처리합니다.
2. 국소적, 선택적 치료
경화층의 위치, 면적, 경도, 균일성이 모두 정밀하게 제어되므로 기능성 표면만 처리되고 나머지 부분은 부드럽고 질겨집니다.
3. 우수한 표면 성능
경화된 미세 구조는 매우 미세한 마텐자이트 입자와 높은 전위 밀도를 갖고 있어 표면 내마모성과 내마모성이 크게 향상됩니다.-
4. 작은 열-영향부
표면은 매우 짧은 시간에 가열 및 냉각되어 경화 응력이 낮고 변형이 최소화됩니다. 이는 고정밀-부품에 결정적인 영향을 미칩니다.
5. 더 높은 경도
경화층은 일반적으로 유도- 경화 표면보다 1~3 HRC 더 단단하며 내마모성은 대략 두 배가 될 수 있습니다.
산업용 애플리케이션
레이저 경화는 야금, 기계 및 석유화학 생산에서 마모되기 쉬운 부품, 특히 롤러, 가이드, 기어 및 절삭날에 널리 적용됩니다.{0}} 기어 및 금형 표면 강화는 최근 몇 년간 가장 빠르게 성장했습니다. 왜냐하면 이러한 부품은 높은 표면 경도와 엄격한 치수 안정성을 모두 요구하기 때문입니다. - 정확히는 자가급냉 레이저 경화가 제공하는 것과 같습니다.
기어 레이저 경화
금형 레이저 경화
링기어 레이저 경화
실린더 라이너 레이저 경화
결론
레이저 표면 경화는 담금질, 용광로 및 맞춤형 코일을 필요한 부분에만 경화하는 자체 담금질, 정밀 제어 공정으로 대체합니다. 기술 및 야금학적 기초에 대한 전체 기술 개요를 보려면 다음 가이드를 참조하세요.레이저 담금질 기술. 기본 메커니즘을 심층적으로 이해하려면 다음을 읽어보세요.레이저 경화 작동 원리- 상 변환, 용융 및 충격 경화 공정을 다룹니다. 생산 준비가 완료된-시스템의 경우 King's Laser RS-LQM-R3000 3000W 광섬유 레이저 담금질 기계를 살펴보세요.