Ar lāzeru apstrādātā virsma padara apstrādājamo priekšmetu izturīgāku pret slodzi. Lāzera rūdīšana, kausēšana un pārklāšana padara apstrādājamo priekšmetu izturīgāku pret slodzi: uzlabo cietību un stingrību, maina virsmas struktūru un rada spiediena spriegumu vai aizsargpārklājumu uz virsmas. Lāzera marķēšana un lāzera mikroapstrāde var arī mainīt sagataves virsmu.
【Lāzera sacietēšana】
Lāzera rūdīšanas princips: lāzera stars sasilda metāla virsmas slāni, un straujā dzesēšana palielina tā cietību. Lāzera rūdīšanas tehnoloģijas priekšrocība ir tā, ka tai ir nepieciešama ļoti maza turpmāka apstrāde un tā var apstrādāt neregulāras trīsdimensiju sagataves. Nelielās siltuma padeves dēļ sagataves deformācija ir ļoti maza, samazinot vai pat novēršot nepieciešamību pēc turpmākas apstrādes.
Lāzera rūdīšana pieder pie virsmas slāņa sacietēšanas procesa. To var izmantot tikai materiāliem uz dzelzs bāzes, kurus var sacietēt. Tas ir, tērauds un čuguns ar oglekļa saturu vairāk nekā 0,2%.
Lai sacietētu apstrādājamo priekšmetu, lāzera stars uzsilda metāla virsmas slāni līdz tuvu kušanas temperatūrai vairumā gadījumu, tas ir, aptuveni 900 līdz 1400 °C. Kad virsma sasniedz nepieciešamo temperatūru, lāzera stars atstāj šo pozīciju un turpina virzīties uz priekšu, nepārtraukti sildot sagataves virsmu jaunajā virzienā. Augstas temperatūras ietekmē oglekļa atomi metāla režģī maina savu pozīciju (austenitizācija). Kad lāzera stars atstāj vietu, materiāls ap šo vietu ātri atdzesē karsto virsmas slāni. Šo parādību sauc par"pašdzišanas". Ātrās dzesēšanas dēļ metāla režģis neatgriežas sākotnējā formā, bet rodas martensīts. Martensīts ir metāla konstrukcija ar īpaši augstu cietību. Pārvēršana par martensītu var palielināt materiāla cietību.
Lāzera stars uzsilda sagataves virsmas slāni. Tipiskais virsmas sacietēšanas dziļums ir no 0,1 līdz 1,5 mm, dažiem materiāliem sasniedzot 2,5 mm vai vairāk. Ja virsmas sacietēšanas dziļums ir lielāks, apkārtējam tilpumam jābūt lielākam, lai siltums varētu ātri izkliedēties, lai sacietējušo zonu varētu pietiekami ātri atdzesēt. Lāzera sacietēšanas procesam ir nepieciešams salīdzinoši neliels jaudas blīvums. Tajā pašā laikā sagatave jāapstrādā tajā pašā plaknē. Tāpēc ir nepieciešams panākt, lai lāzera stars izstaro pēc iespējas lielāku plakni. Pašlaik parasti tiek izmantota kvadrātveida apstarošanas virsma. Līdzīgi skenēšanas spoguļu grupa tiek izmantota arī lāzera dzēšanas procesā, lai apļveida vietas lāzera stars ļoti ātri kustētos uz priekšu un atpakaļ. Uz sagataves virsmas veidojas līnija ar būtībā vienmērīgu jaudas blīvumu. Ir iespējams ģenerēt rūdītas sliedes ar platumu līdz 60 mm. Kā parādīts attēlā iepriekš, gultņa daļa pie turbokompresora vārpstas ir rūdīta ar lāzeru.
【Lāzera apšuvums】
Lai uzlabotu materiālu nodilumizturību vai pārveidotu virsmu, cilvēki izmanto lāzera seguma tehnoloģiju. Lāzera apšuvuma sistēmu var izmantot metāla pārklājumu pārklāšanai uz esošo sagatavju virsmas ar tādu pašu kvalitāti kā liešanai. Nav kvalitātes zuduma, blīvējuma, nav poru un plaisu.
Lāzera apšuvuma sistēma padara lāzera seguma procesu ļoti vienkāršu: uz sagatavotās virsmas tiek izmantots lāzers, lai izveidotu izkausētu baseinu. Pulverveida materiāls tiek izsmidzināts uz virsmas caur sprauslu, un, kad jaunais materiāls ir sacietējis, tiek uzsākta nākamā slāņa metināšana vai turpmākā apstrāde.
Parasti lāzera apšuvuma sistēma sastāv no trim galvenajām funkcionālajām vienībām: pulvera konveijers, pulvera transportēšanas līnija un apstrādes spoguļu grupa ar pulvera sprauslu. Pulvera konveijers ir kustīga vienība blakus lāzera apstrādes iekārtai. Pulvera gāzes maisījums no vairākiem traukiem tiek sajaukts pulvera plūsmā pulvera konveijerā un tiek ievadīts pulvera sprauslā ar precīzi iestatītu plūsmas ātrumu. Integrētā sensoru sistēma vienmēr nodrošina augstu materiāla pārklājuma kvalitāti.
