Endurecimiento con láser

Tratamiento térmico homogéneo: su adecuación a todas las geometrías de componentes y alta eficiencia son las características que describen el endurecimiento con láser diodo de lata potencia.

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El endurecimiento del acero es uno de los métodos industriales más antiguos; sus raíces se remontan a la antigüedad. De igual modo, el endurecimiento por láser tal como se emplea en la actualidad tiene los mismos objetivos clásicos: mediante un endurecimiento específico de áreas de superficie definidas, se protege un componente contra el desgaste y la corrosión.

Endurecimiento con láser: método

El objetivo de todos los procesos de endurecimiento de metal es asegurar una transformación estructural del acero y del hierro fundido con mayor resistencia. En primer lugar, la estructura de material ferrítico es austenitizada mediante calentamiento, y luego transformada en martensita dura mediante templado. El endurecimiento por láser tiene una ventaja decisiva, ya que posibilita una entrada de calor selectiva en zonas predefinidas. Así, en componentes complejos, se puede producir un endurecimiento parcial manteniendo la mayor flexibilidad de la estructura ferrítica en otras zonas. En el endurecimiento por inducción, este procesamiento selectivo no es posible. Debido a que la pieza de trabajo debe ser calentada brevemente y disipa el calor sobre las capas de material adyacente, en la mayoría de las aplicaciones no se requiere enfriamiento adicional. Ya que prácticamente no se produce deformación del material, a menudo, no hay necesidad de aplicar métodos adicionales para corregir las deformaciones de la pieza de trabajo.

Endurecimiento de la superficie con láseres diodo

Los procesos de endurecimiento de superficie con láser generalmente se utilizan para todos los materiales en los que se pueden utilizar métodos clásicos de endurecimiento por el contenido de carbono adecuado. En el endurecimiento por láser, únicamente las áreas especialmente bajo tensión de los componentes se endurecen localmente, por ejemplo, aceros y hierro fundido en la fabricación de herramientas. El tratamiento térmico de áreas de componentes desgastados o bajo esfuerzo cíclico, por ejemplo, en la producción por pedido, se puede realizar de manera relativamente efectiva y flexible en combinación con Laserline Óptica del zoom OTZ .

Ventajas del proceso de endurecimiento con láser diodo

El endurecimiento con láseres diodo permite alcanzar la máxima dureza específica del material en los componentes de máquinas, herramientas, piezas y productos básicos. La regulación de la temperatura durante el proceso de endurecimiento del metal garantiza que se alcancen los resultados de proceso óptimos correspondientes a cada material y aplicación. No obstante, el tratamiento térmico con láser también puede emplearse para reducir localmente la firmeza de los materiales de alta resistencia para garantizar una mejor deformabilidad en esas áreas locales.

Ejemplos de aplicación

Endurecimiento superficial

El endurecimiento con láser está relacionado con los procesos de endurecimiento de la superficie, y normalmente, aunque solo a nivel local, las áreas especialmente bajo tensión de los componentes de acero o hierro fundido se endurecen, por ejemplo, en la fabricación de herramientas para chasis de automóviles.

La estructura del haz solo se calienta y cambia en las áreas cercanas a la superficie de una pieza de trabajo, por ejemplo, en una capa superficial. Con aceros templados, se puede alcanzar hasta 1,5 mm de espesor. Como el haz del láser diodo puede dirigirse selectiva y flexiblemente sobre la pieza de trabajo desde casi cualquier dirección y la temperatura puede controlarse con precisión sobre la pieza de trabajo, es posible lograr el endurecimiento superficial de componentes geométricamente complejos. Desde engranajes y ruedas dentadas sobre levas y tornillos sin fin hasta herramientas de agarre y corte en tambores de cable, prácticamente todas las geometrías de superficie pueden endurecerse con éxito con los láseres diodo de Laserline.

 

Endurecimiento de árboles de levas

Los árboles de leva se utilizan principalmente en motores de combustión. Su geometría compleja necesaria para modificar los tiempos de control o la desactivación parcial del cilindro y su escenario de uso bajo tensión extrema de los materiales exigen un endurecimiento selectivo y preciso, en el que sólo se endurece la estructura del haz de las capas superficiales exclusivamente a nivel local. En las capas de material subyacente, la estructura dúctil debe mantenerse de manera tal que el eje en permanente tensión pueda soportar cargas altamente estáticas y dinámicas.

Ordenes de trabajo de endurecimiento

Las empresas de producción dependen de las órdenes de trabajos de endurecimiento ya que la compra de su propio equipo de endurecimiento no se justifica por diversas razones. Estas empresas operan en diferentes áreas, de manera tal que los agentes endurecedores deben cumplir varios requisitos. Los láseres diodo de Laserline son una herramienta excelente por la posibilidad de guiar el haz flexible y la temperatura precisa en la que se pueden tratar casi cualquier pieza con éxito. Cuando se trata de comprar, son los láseres más económicos comparados con todas las fuentes de haz disponibles. Además, poseen una eficiencia excepcional durante el funcionamiento debido a su alta eficiencia energética, larga vida útil y bajos costos de mantenimiento.  

MATEX PM, una empresa de Pilsen emplazada en la República Checa, ofrece soluciones a demanda para diferentes aplicaciones de metal con láser diodo. Junto con Laserline, MATEX PM buscó el modo de proteger un tambor para cable de hierro fundido (con un diámetro de dos metros y un peso de 2,5 toneladas) del desgaste excesivo cuando se utiliza.