Laser bidezko hozte-teknologiaren printzipioa, ezaugarriak eta aplikazioa
Laser bidezko hoztea prozesu aurreratu bat da, energia handiko laser izpiak erabiltzen dituena materialen gainazalak fase-trantsizio puntuetatik haratago berotzeko. Materiala modu naturalean hozten den heinean, austenita martensita bihurtzen da, produktuaren gainazalean gogortasun eta higadura-erresistentzia aparteko geruza gogortu bat sortuz. Teknika honek piezaren gainazalen mikroegitura eta propietateak nabarmen aldatzen ditu oinarrizko materialaren errendimendu orokorra arriskuan jarri gabe, erresistentzia lokalizatua lortuz prozesamendu termiko kontrolatuaren bidez.
Laser bidezko gainazalen hozte-ezaugarrien artean hauek daude:
Potentzia-dentsitate handia: laser bidezko gainazaleko hozteak laser izpi fokatua erabiltzen du bero-iturri gisa piezaren gainazala azkar berotzeko eta austenita eratzeko.
Berotze eta hozte azkarra: Prozesuak segundo gutxitan berotze azkarra lortzen du (normalean 0,01-0,001 segundo), piezaren deformazioa eraginkortasunez minimizatuz. Tenplatze metodo garbi eta eraginkor honek ezabatzen du ura edo olioa hozte-agente gisa erabiltzearen beharra. Indukziozko gogortzearekin, sugarrez gogortzearekin eta karburazio-prozesuekin alderatuta, laser bidezko tenplatzeak gogortasun handiagoa duen geruza uniformeki gogortua ematen du (normalean indukziozko tenplatzeak baino 1-3HRC handiagoa).
Piezaren Deformazio Minimoa: Berotze eta hozte prozesu azkarrak piezaren deformazioa minimizatzen du, berotze sakoneraren eta ibilbidearen kontrol zehatza ahalbidetuz. Horri esker, automatizazioa ahalbidetzen da pieza-tamaina desberdinetarako indukzio-bobina pertsonalizatuak behar izan gabe, indukziozko gogortzean behar den bezala. Gainera, osagai handietarako karburizazioa eta hoztea bezalako tratamendu kimikoekin lotutako labeen tamainaren mugak ezabatzen ditu. Ondorioz, laser bidezko gogortzeak gero eta gehiago ordezkatzen ditu indukziozko gogortzea eta tratamendu kimikoa bezalako metodo tradizionalak hainbat aplikazio industrialetan. Aipagarria da laser bidezko gogortzeak materialaren deformazio hutsala eragiten duela tratamendua baino lehen eta ondoren. Tenperatura altuko metalezko piezetan, non hozte-tenperaturak urtze-puntuekin bat datozen, indukziozko gainazaleko gogortzeak askotan izkinak edo eremu irregularrak kaltetzen ditu, hondakinak sortuz. Laser bidezko gainazaleko gogortzeak muga hori erabat saihesten du.
Beraz, bereziki egokia da zehaztasun handiko eskakizunak dituzten piezen gainazaleko tratamendurako. Tratatutako pieza ez da leundu beharrik eta akabera prozesuaren azken gisa erabil daiteke.
Forma konplexuetarako egokia: Forma konplexuko osagaietarako erabil daiteke, hala nola zulo itsuak, barne-zuloak, ildaska txikiak, horma meheko piezak, etab. Malgutasun handia: Laserren fokatze-sakonera handia dela eta, ez dago piezen tamainari, dimentsioei edo gainazalari buruzko mugarik hoztean zehar. Aitzitik, dauden maiztasun ertain-altuko hozteak indukzio-sentsore pertsonalizatuak behar ditu hainbat piezatarako;
Laser bidez gogortutako geruzen sakonera normalean 0,3-2,0 mm-ko tartean dago, materialaren konposizioa, zehaztapenak, gainazalaren ezaugarriak eta prozesatzeko parametro nagusiak bezalako faktoreen arabera. Transmisio-engranaje handien edo motorraren ardatzaren osagaien ardatz-lepoetan hozte-tratamenduak egitean, gainazalaren zimurtasuna funtsean aldatu gabe mantentzen da. Horrek ez du beharrik prozesatzeko ondorengo mekanizazioa egiteko funtzionamendu-eskakizun espezifikoak betetzeko.
Laser bidezko hozteak bi eskaneatze-metodo erabiltzen ditu: banda estuko eskaneatzea puntu zirkular edo angeluzuzenekin, eta banda zabaleko eskaneatzea puntu linealak erabiliz. Banda estuko eskaneatzean gogortutako eremuaren zabalera puntuaren diametroarekin bat dator oso gertu, normalean 5 mm-ren barruan. Eremu handiko gogortze-aplikazioetarako, eskaneatze sekuentzialak behar dira, non gainjarritako eremuek tenplatutako leuntze-bandak sortzen dituzten. Banda horien zabalera puntuaren ezaugarrien araberakoa da, eta puntu angeluzuzen uniformeek banda txikiagoak sortzen dituzte normalean. Biguntze-banden ondorio kaltegarriak arintzeko, banda zabaleko eskaneatze-teknologia erabiltzen da. Metodo honek puntu zirkular fokatuak lineal bihurtzen ditu, eskaneatze-zabalera nabarmen zabalduz.
Laser bidezko hozte-teknologiaren ikerketa, garapena eta aplikazioa goranzko fasean daude gaur egun, nahiz eta forma konplexuko piezak prozesatzeko erronkak oraindik ere badauden. Hala ere, tratamendu termikoaren berrikuntza aurreratu gisa, laser bidezko hozteak gainazaleko hozte-metodo tradizionalek lortzen ez dituzten helburu teknikoak lortzea ahalbidetzen du. Aipagarria da prozesu honek hozte-euskarrien beharra ezabatzen duela ekoizpenean, eta horrek bat egiten du industria globalaren "oxidazio txikiko eta fabrikazio ekologiko" estandarrekiko konpromisoarekin. Bereziki eraginkorra dela frogatzen da hainbat osagai mekanikoren gainazaleko tratamendu termikorako, besteak beste, ebaketa-erremintaren ertzak, balbulen zigilatzeko gainazalak, engranaje txikiak, molde txikiak, automobilgintzako piezak, engranaje-eraztunak, makina-erremintaren gidak, motor-ardatzak eta erreduktore-ardatzak.