Laserkarastamine on üks uusi stsenaariume lasertehnoloogia rakendamisel. See meetod kasutab peamiselt laserit materjali pinna lokaalseks ja kiireks soojendamiseks, et saavutada materjali pinna tugevdamise eesmärk. Seda kasutatakse peamiselt metallmaterjalidel. Karastatud materjali pinna kõvadus, kulumiskindlus, korrosioonikindlus ja muud omadused paranevad erineval määral, samuti pikeneb oluliselt kasutusiga.
Laserkarastamise teoreetiline alus on laseri ja materjalide vastastikmõju seadus. On kolm peamist protsessi, nimelt lasersulatus- ja tahkumiskarastamine, laserlöökkarastamine ja laserfaasikarastamine. Kolme protsessi erinevus seisneb peamiselt laseri võimsuse ja laserenergia tiheduse erinevuses. Ja seotud laseri toimeajaga.
Laserkarastamine võib mängida olulisemat rolli järgmistel juhtudel:
1. Suured toorikud, mida on raske kuumtöötlemisahju siseneda.
2. Toorikud, mis vajavad kuumtöötlust ainult kohalikel pindadel, nagu sooned, augud ja servad.
3. Osad, mida tavapäraste kuumtöötlusprotsessidega on raske töödelda.
4. Täppisosad, millel on kõrged nõuded kuumtöötlemise deformatsioonile.
5. Malmist toorikute pinna kuumtöötlus.
6. Osad, mis tavapäraste kuumtöötlusprotsesside käigus võivad praguneda.
7. Osad, mis tavapäraste kuumtöötlusprotsesside käigus ei vasta kõvadusnõuetele.
Laserkarastamise eelised
Kiire kontaktivaba töötlemismeetodina ei vaja laserkarastamine välist kõvastusvahendit, mille tulemuseks on tooriku väike deformatsioon ja kiire jahutuskiirus. Võrreldes traditsiooniliste tehnikatega, nagu leekkarastamine ja karburiseerimine, ei vaja laserkarastamine jahutamiseks väliseid vahendeid, nagu vesi või õli. See kasutab suure tihedusega laserit kiireks kuumutamiseks, mille tulemuseks on vähem protsesse ja suurem kiirus. Karastustulemustest on näha, et laserkarastuskiht on ühtlane ja kõvadus on 15-20% kõrgem kui tavapärasel kõvenemisel.
Laserkarastava küttekihi sügavus ja trajektoor on lihtsad ja juhitavad, hõlpsasti juhitavad, protsessimuutusi kiiresti reguleerivad, hea paindlikkuse ja kõrge automatiseerituse astmega. Samas saab juhtimissüsteemi toel laseri suund paindlikult muutuda ning raskesti läbitungivate materjali siseavade soonte või keeruliste ülitäpsete osadega silmitsi seistes saab eesmärgi hästi saavutada ka laserkarastusega.
Laserkarastamise rakendused
Laserpinna kõvenemist kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu valuvormid, mehaaniline tootmine, nafta, keemiatööstus, kergetööstus, riistvaratööriistad ja autoosad tänu selle suurepärasele kuumtöötlusvõimele. Nende hulgas on metallisulamid tööstuses kõige laialdasemalt kasutatavad materjalid, millel on keerukad mikrostruktuurid, mida saab laserkuumtöötlusega juhtida, et muuta nende mehaanilisi, füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning saavutada erinev jõudlus. Tüüpiliste toorikute hulka kuuluvad vormid, hammasrattad, võllid, keermed, juhtsiinid, silindri vooderdised, olulised sõjalised tooted jne.
Hallituse laserkarastamine
Rõngashammaste laserkarastamine
Silindri voodri laserkarastamine
