Permukaan yang dirawat dengan laser membuat benda kerja lebih tahan beban. Pendinginan, peleburan, dan pelapisan laser membuat benda kerja lebih tahan beban: meningkatkan kekerasan dan ketangguhan, mengubah struktur permukaan, dan menghasilkan tegangan tekanan atau lapisan pelindung pada permukaan. Penandaan laser dan pemesinan mikro laser juga dapat mengubah permukaan benda kerja.
Pengerasan Laser】
Prinsip pengerasan laser: sinar laser memanaskan lapisan permukaan logam, dan pendinginan yang cepat meningkatkan kekerasannya. Keuntungan dari teknologi pengerasan laser adalah bahwa hal itu membutuhkan pemrosesan tindak lanjut yang sangat sedikit dan dapat memproses benda kerja tiga dimensi yang tidak beraturan. Karena masukan panas yang kecil, deformasi benda kerja sangat kecil, mengurangi atau bahkan menghilangkan kebutuhan untuk pemrosesan selanjutnya.
Pendinginan laser termasuk dalam proses pengerasan lapisan permukaan. Ini hanya dapat digunakan untuk bahan berbasis besi yang dapat dikeraskan. Yaitu, baja dan besi tuang dengan kandungan karbon lebih dari 0,2%.
Untuk mengeraskan benda kerja, sinar laser memanaskan lapisan permukaan logam mendekati titik leleh dalam banyak kasus, yaitu sekitar 900 hingga 1400 °C. Ketika permukaan mencapai suhu yang diperlukan, sinar laser meninggalkan posisi ini dan terus bergerak maju, terus memanaskan permukaan benda kerja di sepanjang arah yang baru. Di bawah aksi suhu tinggi, atom karbon dalam kisi logam mengubah posisinya (austenisasi). Setelah sinar laser meninggalkan suatu lokasi, material di sekitar lokasi tersebut dengan cepat mendinginkan lapisan permukaan yang panas. Fenomena ini disebut"self-quenching". Karena pendinginan yang cepat, kisi logam tidak kembali ke bentuk aslinya, tetapi menghasilkan martensit. Martensit adalah struktur logam dengan kekerasan yang sangat tinggi. Konversi ke martensit dapat meningkatkan kekerasan material.
Sinar laser memanaskan lapisan permukaan benda kerja. Kedalaman pengerasan permukaan tipikal adalah 0,1 hingga 1,5 mm, dengan beberapa material mencapai 2,5 mm atau lebih tinggi. Jika kedalaman pengerasan permukaan lebih besar, volume sekitarnya harus lebih besar, sehingga panas dapat dengan cepat hilang, sehingga zona yang mengeras dapat didinginkan dengan cukup cepat. Proses pengerasan laser membutuhkan kerapatan daya yang relatif kecil. Pada saat yang sama, benda kerja harus diproses pada bidang yang sama. Oleh karena itu, perlu membuat sinar laser menyinari bidang sebesar mungkin. Saat ini, permukaan iradiasi persegi umum digunakan. Demikian pula, kelompok cermin pemindaian juga digunakan dalam proses pendinginan laser untuk membuat sinar laser dari titik melingkar bergerak maju mundur dengan sangat cepat. Garis dengan kerapatan daya yang sangat seragam terbentuk pada permukaan benda kerja. Dimungkinkan untuk menghasilkan trek yang diperkeras dengan lebar hingga 60 mm. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, bagian bantalan di dekat poros turbocharger telah dikeraskan dengan laser.
Laser Cladding】
Untuk meningkatkan ketahanan aus bahan atau memodifikasi permukaan, orang menggunakan teknologi permukaan laser. Sistem kelongsong laser dapat digunakan untuk melapisi pelapis logam pada permukaan benda kerja yang ada dengan kualitas yang sama dengan pengecoran. Tidak ada kehilangan kualitas, penyegelan, tidak ada pori-pori dan retakan.
Sistem pelapisan laser membuat proses pelapisan laser menjadi sangat sederhana: pada permukaan yang telah disiapkan, laser digunakan untuk membuat kolam cair. Bahan bubuk disemprotkan ke permukaan melalui nosel, dan ketika bahan baru dipadatkan, pengelasan lapisan berikutnya atau pemrosesan selanjutnya dimulai.
Secara umum, sistem kelongsong laser terdiri dari tiga unit fungsional utama: konveyor bubuk, jalur pengangkut bubuk, dan kelompok cermin pemrosesan dengan nosel bubuk. Konveyor bubuk adalah unit bergerak di sebelah mesin pengolah laser. Campuran gas bubuk dari beberapa wadah dicampur ke dalam aliran bubuk di konveyor bubuk, dan dimasukkan ke dalam nosel bubuk pada laju aliran yang diatur dengan tepat. Sistem sensor terintegrasi memastikan kualitas pelapisan material yang tinggi setiap saat.
