Hammasrattavormi laserpinna tugevdamise tehnoloogia viitab tehnoloogiale, kus hammasratta või hallituse pinda töödeldakse, pinna struktuuri või kompositsiooni muutmiseks ning pinna muundamise tugevdamiseks või tõhustatud parandamiseks kasutatakse suure energiatihedusega laserkiire ning pinnakatte- või fassaadimaterjali kasutamist. arvjuhtimiskeskkonnas.
Metallide materjaliteadus laserfaasi muundamise tugevdamisel
Nn lasermuundumise tugevdamine on laserkiire kasutamine tooriku skaneerimiseks nii, et tooriku pind tõuseb kiiresti üle AC 3 kriitilise punkti. Kui kuumutuskiht eemaldub kohast, siis tooriku maatriksi soojusjuhtivuse tõttu siseneb Shuni vaheline temperatuur martensiidi alale või bainiidi alale ja toimub martensiidi transformatsioon või bainiidi transformatsioon, viies lõpule muundumise tugevdamise protsessi.
Faasimuundumise tugevdamise protsessil on hea pinna kvaliteedi eelised. Erinevate materjalide, tooriku soojusmahtuvuse ja lasertöötlemise parameetrite järgi saab kontrollida kõvadust ja tugevdava kihi sügavust. Traditsioonilises kuumtöötlusprotsessis on tugevdavat efekti mõjutavad tehnilised tegurid laserfaasi muundamise tugevdamise rollis palju muutunud.
1.Dispersiooni tugevdamine ja moonutuste tugevdamine
Laserkiirguse peatamisel toimub metallpinnal martensiitne transformatsioon. Selles protsessikeskkonnas moodustunud austeniidi teradel, sõltumata pinnakihist või sisemisest kihist, pole võimalust kasvada. Hajutatud austeniidi terad moodustavad dispergeeritud martensiidi või bainiidi faasi, mille tõttu struktuur tugevdab võre ja hajumist. Veelgi enam, karastamise tingimustes moodustatud martensiitvõrel on suurem defektide tihedus kui tavalisel jahutamisel. Samal ajal on säilitataval austeniidil ka väga suur nihestatuse tihedus, mis muudab metallmaterjalid moonutusi tugevdavaks ja parandab tugevust.
2.Mitteoksüdeeriva dekarbonatsiooni kustutamine
Traditsioonilisel kuumtöötlusel, kui kuumutamisel pole kaitsemeetmeid, toimub oksüdeerumine ja dekarbonatsioon, mis vähendab tooriku kõvadust, kulumiskindlust, tööomadusi ja kasutusiga.
Faaside muundamise laserfaaside tugevdamiseks kasutatav neelav kate kaitseb tooriku pinda oksüdeerimise eest.
3.Laseri tugevdamise väsimusevastane mehhanism
Üks põhjus, mis mõjutab metallmaterjalide väsimuskindlust, on väsimuspragude tekkimise aeg. Kulumine ja väsimus soodustavad üksteist materiaalse kahju tekitamisel. Kulumissoone märk võib olla väsimusprao alguspunkt ja kiirendada väsimusprao tekkimist. Pärast väsimuspragu ilmumist materjali pinnale halveneb pinna karedus tõsiselt ja intensiivistub ka kulumine.
Laseriga tugevdatud kihil on tugev vastupidavus plastsele deformatsioonile ja liimi kulumisele.
4.Võrdse tugevusega töökiht
Tavapärase kuumtöötluse jahutussuund on pinnalt seestpoolt, pinna jahutamise kiirus on kiireim ja jahutuskiirus väheneb järk-järgult pinnalt siseküljele, seega kareduse väärtuse gradiendi jaotus pinnalt väheneb saadakse seestpoolt.
Ehkki lasermuundumise tugevdamise kuumutussuund on sama, on pinnatemperatuur kõrgem ja paranemisaeg suhteliselt pikem, kuni 0,2-0. 25 s, samal ajal kui sisemine kiht austeniitiseerub Shuni ja Shuni vahel. , mis muudab pinna austeniidi suurema süsiniku kontsentratsiooni ja tugevama tahke lahuse tugevdava efekti. Laseriga jahutamise jahutussuund on vastupidine tavalisele kuumtöötlusele, mis toimub seestpoolt väljapoole. Kuigi sisekihi temperatuur on madal, on jahutuskiirus kõige kiirem. Väliskihi temperatuur on küll kõrge, kuid selle eeliseks on lahenduse tugevdamine, kuid jahutuskiirus on kõige aeglasem. Kuigi sisemise kihi süsiniku kontsentratsioon on pisut madal, on moonutuste tugevdamine ja hajutamise tugevdamine tugevam. Sel moel on kõvaduse väärtuste jaotus karastatud kihis peaaegu muutumatu.
Laseriga tugevdatud osade tugev töökiht võib vältida nähtust, et kui tavaliste kuumtöödeldud osade pind on kulunud, kiireneb kulumiskiirus.
Hammasrataste faasilise muundamise tugevdamise tehnoloogia
1. Materiaalsed küsimused
Laservarustus peaks olema valmistatud madala süsinikusisaldusega terase asemel keskmise süsinikusisaldusega terasest.
Madala süsinikusisaldusega terase kasutamisel ei ole hammasratta alusele tugevuse garantiid ja paindeväsimustugevus väheneb.
2. Algne olek
Laseriülekande parimaks algseisundiks on karastamine ja karastamine. Konkreetse toimingu saab kombineerida stressi leevendava kuumtöötlusega pärast hammasratta tooriku sepistamist. See on odav viis laserraamide soovitud jahutuse ja karastamisseisundi saavutamiseks sepistamisvarude ja kõrge temperatuuriga karastamise normaliseerimisega.
3. Skaneerimisrežiim
Laseriülekande skaneerimisrežiim hõlmab peamiselt ringikujulist pidevat skaneerimist ja telgjoonelist skaneerimist.
4. Hammasrataste laseriga tugevdamise eeltöötluse tehnoloogia
Nõuetekohane eeltöötlusvahend on üks võtmeid, mis tagab hammasrataste laseriga tugevdamise ravi, ja see on laseritöötlemisel alati olnud keeruline probleem. Mõistlik eeltöötlusvahend ja töötlemisprotsess võivad ära hoida hammasratta pinna jahvatuspragu, vähendada pinna põletustundlikkust, tagada hamba pinna täpsus pärast laserravi ja suurendada karastatud kihi paksust.
5. Puudub kattuv tehnoloogia ja fookuse erinevus
Käikude töötingimuste nõuete tõttu tuleb hammasratta pinna kõvenemiskiht mõistlikult jaotada koos hambaprofiiliga ning hammasratta kuju on eriline. Lisaks ei saa käigukasti ümmargune pind kattuvvööga kattuda, seetõttu on vaja spetsiaalset lairiba teravustamissüsteemi.
Kuna laserkiire abil ei ole võimalik hambapinna erinevates osades tagada sama fookustamiskogust, on hambapinna kõvaduse mõistliku jaotuse tagamiseks võtmepunkt fookuspunkti valimine.
6. Laseriülekande jõudlus
Laseriülekande jõudlus on peamiselt kolmes aspektis: väsimusjõudlus; kui laser-käigul ja kustutatud ning karastatud käigul pole ühtegi katkist hammast, siis on tõestatud, et sellel on kõrge paindeväsimuskindlus; kulumiskindlus; teenuse jõudlus.