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Laserhärten
Laserhärten – eine innovative Technologie der Metallbehandlung mit dem Laser, die metallische Oberflächen mit Präzision und Effizienz für höchste Härte und Langlebigkeit veredelt.
Laserhärten
Das Laserhärten ist ein Verfahren der Laseroberflächentechnik, mit dem gezielt die Verbesserung des Verschleißverhaltens von Metall-Bauteilen erreicht werden soll.
Beim Laserhärten, auch Randschichthärten genannt, erfolgt der Energieeintrag des Laserstrahls direkt auf die Oberfläche des Bauteils. Die Randschicht wird in sehr kurzer Zeit, lokal begrenzt, auf Härtetemperatur (>1000°C) erwärmt.
Ein Vorteil der Verwendung des Lasers für die Oberflächenbehandlung ist, dass der Wärmemengeneintrag vergleichsweise gering und somit die Wärmeableitung in das Grundmaterial des Werkstücks relativ schnell erfolgen kann. Es kommt zu einer Selbstabschreckung in Verbindung mit der Bildung eines martensitischen Gefüges und dem „Einfrieren“ des Härtegefüges.
Bedingt durch die hohe Aufheitzgeschwindigkeit beim Laserhärten entsteht ein sehr zähes, feinkörniges Gefüge. Durch die Selbstabschreckung ist die Gefahr von Rissbildung sehr gering. Durch die sehr präzise eingebracht Energie, unterliegt das Bauteil bei Randschichthärteverfahren mittels Laserlicht einer vergleichsweise geringen Wärmebeeinflussung. Folglich ist der minimale Härteverzug bei dieser Oberflächentechnik ein großer Vorteil.
Härtbare Werkstoffe
Grundsätzlich sind alle Stähle mit einem ausreichendem Kohlenstoffgehalt (> 0,1 %) härtbar, die eine g/a-Umwandlung durchlaufen. Die erzielbare Härte wird durch den Kohlenstoffgehalt bestimmt.
Wichtige mit dem Laser härtbare Stähle sind den folgenden Gruppen zuzuordnen:
- unlegierte Baustähle
- Vergütungsstähle
- Werkzeugstähle, Kaltarbeits- und Warmarbeitsstähle
- Einsatzstähle mit entsprechender Aufkohlung
- Korrosionsbeständige Chromstähle mit ca. 0,2% Kohlenstoff
Die umwandlungsfreien Stähle, wie z.B. die nichtmagnetischen Cr/Ni-Stähle
oder die ferritischen Stähle mit hohem Cr-Gehalt, sind weder mit dem Laserstrahl noch mit anderen Verfahren härtbar.
Gusseisen und schwarzer Temperguß sind ebenfalls härtbar. Es gelten die gleichen Bedingungen wie beim Stahl härten. Zu beachten ist allerdings, dass der Kohlenstoff des Graphits nicht an der Härtung beteiligt ist. Maßgebend ist der im Grundgefüge vorliegende Kohlenstoffanteil. Die Graphitform beeinträchtigt die Härtbarkeit nicht. Es sind die Gusseisenarten mit Lamellengraphit, mit Kugelgraphit oder Temperkohle und mit Vermiculargraphit härtbar.
Reines Eisen kann nicht durch eine Phasenumwandlung gehärtet werden. Das dazu erforderliche Element ist Kohlenstoff.
Zusammengefasst
Die Vorteile des Laserhärtens:
- Präziser Energieeintrag mit minimaler Wärmebeeinflussung
- Werkstücke aus Stahl härten im fertigen, bearbeiteten Zustand
- Die Erzeugung gezielt eingegrenzter und exakt begrenzter Härtebereiche
- Die Möglichkeit des Härtens auch an schwer zugänglichen Konturen
- Verzugsarm und daher geringe bis keine Nacharbeit notwendig
- Wenig Härtespannung
- Geringe Rissgefahr
- Medien zur Abschreckung nicht notwendig
Auch in diesem Bereich verfügen wir über langjähriges Know-How und Technologie. Für das Laserhärten von Innenflächen z.B. werden durch unseren Geschäftsbereich Lasersystemtechnik spezielle Optiken hergestellt und bei uns verwendet. Fragen Sie gerne bei uns an, falls Sie Fragen zur Lohnfertigung haben.
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