लेजर सतह सख्तीकरण प्रौद्योगिकी के लाभ और अनुप्रयोग

लेजर सतह सख्तीकरण क्या है?

लेजर सतह सख्तीकरण में किसी पदार्थ को उसके चरण संक्रमण बिंदु से ऊपर गर्म करने के लिए लेजर का उपयोग किया जाता है, जिससे ऑस्टेनाइट का मार्टेंसाइट में रूपांतरण हो जाता है और सतह पदार्थ मजबूत हो जाता है।

लेजर सतह सख्तीकरण के लाभ

लेजर सख्त करने में उच्च शक्ति घनत्व, तेज़ शीतलन गति होती है, और इसमें पानी या तेल जैसे शीतलन माध्यमों की आवश्यकता नहीं होती है। यह एक स्वच्छ और तेज़ सख्त करने की प्रक्रिया है। प्रेरण सख्त करने, लौ सख्त करने और कार्बराइजिंग सख्त करने की प्रक्रियाओं की तुलना में, लेजर सख्त करने में एक समान सख्त परत, उच्च कठोरता (आमतौर पर प्रेरण शमन की तुलना में 1-3 HRC अधिक), छोटे वर्कपीस विरूपण, हीटिंग परत की गहराई और हीटिंग प्रक्षेपवक्र का आसान नियंत्रण और आसान स्वचालन होता है। इसमें प्रेरण सख्त करने की तरह अलग-अलग भाग के आकार के अनुसार संबंधित प्रेरण कॉइल के डिजाइन की आवश्यकता नहीं होती है, और बड़े भागों के प्रसंस्करण को रासायनिक ताप उपचार जैसे कि कार्बराइजिंग सख्त करने के दौरान भट्ठी के आकार तक सीमित करने की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, कई औद्योगिक क्षेत्रों में प्रेरण सख्त करने और रासायनिक ताप उपचार जैसी पारंपरिक प्रक्रियाओं को धीरे-धीरे प्रतिस्थापित किया जा रहा है। विशेष रूप से महत्वपूर्ण यह है कि लेजर सख्त करने से पहले और बाद में वर्कपीस का विरूपण लगभग नगण्य हो सकता है, जो इसे उच्च परिशुद्धता वाले भागों के सतह उपचार के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।

अन्य सतह ताप उपचार प्रौद्योगिकियों जैसे उच्च आवृत्ति सख्तीकरण, कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग आदि की तुलना में, लेजर सतह सख्तीकरण के अद्वितीय लाभ हैं:

1. सख्त करने की प्रक्रिया नियंत्रणीय है: इसे गणितीय मॉडलिंग के माध्यम से सख्त करने के प्रक्षेप पथ में आयात किया जा सकता है, और सख्त करने के तापमान और गुणवत्ता को बंद लूप तरीके से ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है। लेजर सख्त करने का उपयोग बड़े और जटिल घुमावदार वर्कपीस जैसे कि मोल्ड, शाफ्ट और वर्कपीस के आंतरिक छेद पर किया जा सकता है।

2. स्थानीय चयन प्रसंस्करण: कठोर परत की स्थिति, क्षेत्र, कठोरता और ताकत की एकरूपता का सटीक नियंत्रण।

3. उत्कृष्ट सतह प्रदर्शन: कठोर सूक्ष्म संरचना में अत्यंत महीन मार्टेंसिटिक कण, उच्च विस्थापन घनत्व, और काफी बेहतर सतह पहनने के प्रतिरोध और आसंजन प्रतिरोध होता है।

4. छोटा ताप प्रभावित क्षेत्र: लेजर सतह सख्तीकरण अत्यंत गर्म और तेजी से ठंडा होता है, बहुत कम समय में सख्तीकरण प्रक्रिया को पूरा करता है, कम सख्त तनाव और विरूपण के साथ।

5. उच्च कठोरता: कठोर परत की कठोरता पारंपरिक कठोरता की तुलना में अधिक है, और पहनने का प्रतिरोध दोगुना हो जाता है।

लेजर सतह सख्तीकरण के अनुप्रयोग

लेजर सख्त करने की तकनीक को धातुकर्म, यांत्रिक और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में कमजोर भागों की सतह को मजबूत करने के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया है, खासकर रोलर्स, गाइड, गियर और कटिंग एज जैसे कमजोर भागों की सेवा जीवन को बेहतर बनाने में। इसका प्रभाव महत्वपूर्ण है, और महत्वपूर्ण आर्थिक और सामाजिक लाभ प्राप्त हुए हैं। हाल के वर्षों में, मोल्ड और गियर जैसे घटकों की सतह को मजबूत करने का भी तेजी से उपयोग किया गया है।

गियर्स यांत्रिक विनिर्माण उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले घटक हैं। गियर्स की भार वहन क्षमता में सुधार करने के लिए, सतह सख्त उपचार की आवश्यकता होती है। हालांकि, पारंपरिक गियर सख्त प्रक्रियाओं, जैसे कि कार्बराइजेशन और नाइट्राइडिंग जैसे सतह रासायनिक उपचार, और प्रेरण सतह सख्त और लौ सतह सख्त, में दो मुख्य समस्याएं हैं: गर्मी उपचार के बाद बड़ा विरूपण और दांत प्रोफ़ाइल के साथ एक समान रूप से वितरित सख्त परत प्राप्त करने में कठिनाई, जो गियर के सेवा जीवन को प्रभावित करती है।

मोल्ड्स लेजर सख्त

रिंग गियर लेजर सख्त

सिलेंडर लाइनर लेजर सख्त