La surface traitée au laser rend la pièce plus résistante à la charge. La trempe laser, la fusion et le revêtement rendent la pièce plus résistante à la charge : elle améliore la dureté et la ténacité, modifie la structure de la surface et génère une tension de pression ou un revêtement protecteur sur la surface. Le marquage laser et le micro-usinage laser peuvent également modifier la surface de la pièce.
Durcissement au laser】
Le principe du durcissement laser : le faisceau laser chauffe la couche superficielle du métal, et le refroidissement rapide augmente sa dureté. L'avantage de la technologie de trempe laser est qu'elle nécessite très peu de traitement de suivi et peut traiter des pièces tridimensionnelles irrégulières. En raison du faible apport de chaleur, la déformation de la pièce est très faible, réduisant voire éliminant le besoin de traitement ultérieur.
La trempe laser fait partie du processus de durcissement de la couche de surface. Il ne peut être utilisé que pour les matériaux à base de fer qui peuvent être durcis. C'est-à-dire de l'acier et de la fonte avec une teneur en carbone supérieure à 0,2%.
Afin de durcir la pièce, le faisceau laser chauffe la couche de surface métallique à proximité du point de fusion dans la plupart des cas, c'est-à-dire environ 900 à 1400°C. Lorsque la surface atteint la température requise, le faisceau laser quitte cette position et continue d'avancer, chauffant en permanence la surface de la pièce dans la nouvelle direction. Sous l'action des hautes températures, les atomes de carbone du réseau métallique changent de position (austénitisation). Une fois que le faisceau laser quitte un emplacement, le matériau autour de cet emplacement refroidit rapidement la couche de surface chaude. Ce phénomène est appelé"auto-extinction". En raison du refroidissement rapide, le treillis métallique ne reprend pas sa forme d'origine, mais de la martensite est produite. La martensite est une structure métallique d'une dureté extrêmement élevée. La conversion en martensite peut augmenter la dureté du matériau.
Le faisceau laser chauffe la couche superficielle de la pièce. La profondeur de durcissement de surface typique est de 0,1 à 1,5 mm, certains matériaux atteignant 2,5 mm ou plus. Si la profondeur de durcissement de surface doit être plus grande, le volume environnant doit être plus grand, de sorte que la chaleur puisse être rapidement dissipée, de sorte que la zone durcie puisse être refroidie assez rapidement. Le processus de durcissement au laser nécessite une densité de puissance relativement faible. Dans le même temps, la pièce doit être traitée sur le même plan. Par conséquent, il est nécessaire de faire irradier le faisceau laser dans un plan aussi grand que possible. Actuellement, la surface d'irradiation carrée est couramment utilisée. De même, le groupe de miroirs de balayage est également utilisé dans le processus de trempe laser pour faire aller et venir très rapidement le faisceau laser du spot circulaire. Une ligne avec une densité de puissance sensiblement uniforme est formée sur la surface de la pièce. Il est possible de générer des pistes durcies d'une largeur allant jusqu'à 60 mm. Comme le montre la figure ci-dessus, la pièce de roulement près de l'arbre du turbocompresseur a été durcie au laser.
Revêtement laser】
Afin d'améliorer la résistance à l'usure des matériaux ou de modifier la surface, on utilise la technologie de surfaçage laser. Le système de placage laser peut être utilisé pour revêtir des revêtements métalliques sur la surface de pièces existantes avec la même qualité que le moulage. Il n'y a pas de perte de qualité, d'étanchéité, pas de pores et de fissures.
Le système de revêtement laser rend le processus de surfaçage laser très simple : sur la surface préparée, un laser est utilisé pour créer un bain de fusion. Le matériau en poudre est pulvérisé sur la surface à travers la buse et lorsque le nouveau matériau est solidifié, le soudage de la couche suivante ou le traitement ultérieur démarre.
Généralement, le système de revêtement laser est composé de trois unités fonctionnelles principales : convoyeur de poudre, ligne de convoyage de poudre et groupe de miroirs de traitement avec buse de poudre. Le convoyeur de poudre est une unité mobile à côté de la machine de traitement laser. Le mélange de poudre de gaz provenant de plusieurs conteneurs est mélangé dans un flux de poudre dans le convoyeur de poudre et est introduit dans la buse de poudre à un débit défini avec précision. Le système de capteurs intégré garantit à tout moment la haute qualité du revêtement du matériau.
