Vodič za primjenu i upotrebu ulja za kaljenje u procesu laserskog kaljenja

Posebni zahtjevi prilagodbe procesa laserskog kaljenja za kaljenje ulja

 

"Lokalno visokotemperaturno brzo hlađenje" karakteristično za proces laserskog kaljenja postavlja posebne zahtjeve za ulje za kaljenje, koji se razlikuju od tradicionalnog kaljenja. S jedne strane, temperatura područja-zagrijanog laserom naglo raste, tako da ulje za gašenje mora imati stabilnu brzinu hlađenja-mora brzo raspršiti lokalnu toplinu kako bi formiralo jednoličan očvrsli sloj, izbjegavajući pretjeranu brzinu hlađenja koja može uzrokovati pucanje komponente. S druge strane, lasersko kaljenje uglavnom se primjenjuje na visoko-precizne komponente (kao što su precizni zupčanici i mikro-kalupi), zahtijevajući da ulje za kaljenje ima nisku viskoznost i visoku čistoću kako bi se spriječilo da ostaci ulja utječu na preciznost komponente. Osim toga, kontinuirani način rada laserskog kaljenja također zahtijeva da ulje za kaljenje ima jaku otpornost na oksidaciju, kako bi se smanjilo starenje ulja na visokim temperaturama i osigurala -dugotrajna stabilnost pri uporabi.

Primjenjivi scenariji ulja za kaljenje za komponente u procesu laserskog kaljenja

 

Na temelju opsega primjene procesa laserskog kaljenja, različite komponente moraju biti usklađene s ciljanim uljem za kaljenje kako bi se postigao najbolji učinak kaljenja. Za velike kalupe za prijenos (kao što su kalupi radilice i kalupi zglobova upravljača) nakon laserskog kaljenja, zbog velike lokalne razlike u debljini kalupa, treba odabrati ulje za brzo kaljenje kako bi se uravnotežila lokalna brzina hlađenja i izbjeglo pucanje kalupa. Za lasersko kaljenje preciznih zupčanika potrebno je posebno ulje za lasersko kaljenje kako bi se osigurala visoka tvrdoća površine zupčanika dok se kontrolira deformacija zupčanika kako bi se zadovoljili zahtjevi za preciznošću montaže. Za lokalno lasersko kaljenje lisnatih opruga, budući da lisnate opruge moraju podnijeti ponovljena naprezanja, treba koristiti ulje za ultra-brzo kaljenje kako bi se osigurala jednolika dubina očvrslog sloja u laser-grijanom području i poboljšala otpornost na zamor. Za male dijelove izrađene od čelika za ležajeve i brzo-čelika (kao što su mikro-ležajevi i alati za rezanje brzo-čelika) koji se podvrgavaju laserskom kaljenju, preporučuje se višenamjensko ulje za kaljenje u pećima, koje je prikladno za kombinirani radni proces laserske i višenamjenske-peći i osigurava postojanu tvrdoću u masovnoj proizvodnji malih dijelova.

Kontrola temperature i usklađivanje opreme za kaljenje ulja u procesu laserskog kaljenja

 

Proces laserskog kaljenja ima veće zahtjeve za točnost kontrole temperature ulja za kaljenje, koje mora strogo slijediti optimalni raspon radne temperature od "60~80 stupnjeva". Kada je temperatura niža od 60 stupnjeva, viskoznost ulja za gašenje se povećava, brzina hlađenja se usporava i lako je uzrokovati nedovoljno otvrdnjavanje laser-grijanog područja. Kada je temperatura viša od 80 stupnjeva, kapacitet hlađenja ulja se smanjuje, a njegova otpornost na oksidaciju slabi, ubrzavajući starenje. Kako bi se održala konstantna temperatura, posebna oprema mora biti usklađena: uređaji za hlađenje (kao što su posebne rashladne zavojnice za lasersko gašenje) mogu pravovremeno raspršiti toplinu koju apsorbira ulje tijekom procesa laserskog zagrijavanja kako bi se izbjegla pretjerana temperatura ulja. Uređaji za miješanje (kao što su visoko{9}}frekventne cirkulacijske pumpe) mogu osigurati jednoliku temperaturu ulja, sprječavajući nejednaku tvrdoću u području laserskog kaljenja zbog lokalnih razlika u temperaturi ulja, što je posebno prikladno za scenarije lokalnog kaljenja laserskog točkastog i linearnog zagrijavanja.

Održavanje i sprječavanje onečišćenja ulja za kaljenje u procesu laserskog kaljenja

 

Zahtjevi visoke-preciznosti procesa laserskog kaljenja određuju da održavanje ulja za kaljenje mora biti pažljivije. Potrebno je redovito testirati ključne pokazatelje kinematičke viskoznosti- ulja (kako bi se osigurala stabilna brzina hlađenja), plamišta (kako bi se spriječile sigurnosne opasnosti uzrokovane visokom temperaturom lasera) i ostataka ugljika (kako bi se izbjeglo da prianjanje ostataka ugljika utječe na kvalitetu površine komponenti). Kada su pokazatelji abnormalni, ulje treba pravodobno filtrirati ili nadopuniti novim uljem. Potrebna je stroga prevencija vanjskog onečišćenja: područje laserskog kaljenja treba držati zatvoreno i zabranjeno je miješanje vode, metalnih strugotina i prašine od laserske obrade u ulju (voda će uzrokovati stvaranje pare tijekom laserskog kaljenja i dovesti do oštećenja površine obradaka; nečistoće će izgrebati površinu preciznih komponenti). U isto vrijeme, potrebno je zabilježiti parametre upotrebe ulja (kao što su temperatura ulja i vrijeme hlađenja) za svaku operaciju laserskog kaljenja, olakšavajući praćenje problema kvalitete u masovnoj proizvodnji.

Osnovni sažetak primjene ulja za kaljenje u procesu laserskog kaljenja

Ukratko, ulje za kaljenje ima dvostruku ulogu kao "jamstvo preciznosti" i "čuvar životnog vijeka" u procesu laserskog kaljenja. Njegov odabir mora se kombinirati s komponentnim materijalima i karakteristikama laserskog gašenja; kontrola temperature i usklađivanje opreme moraju zadovoljiti zahtjeve preciznosti laserskog lokalnog grijanja; svakodnevno održavanje i sprječavanje onečišćenja mora biti u skladu s visokim standardima stabilnosti laserskog procesa. Samo dubokom integracijom upotrebe ulja za kaljenje s postupkom laserskog kaljenja može se maksimizirati površinska tvrdoća, otpornost na habanje i životni vijek komponenti, pružajući podršku visoko-kvalitetnoj proizvodnji u poljima kao što su proizvodnja strojeva i automobilska industrija.