A lézerrel kezelt felület terhelésállóbbá teszi a munkadarabot. A lézeres kioltás, olvasztás és bevonat terhelésállóbbá teszi a munkadarabot: javítja a keménységet és a szívósságot, megváltoztatja a felület szerkezetét, nyomásfeszültséget vagy védőbevonatot hoz létre a felületen. A lézeres jelölés és a lézeres mikromegmunkálás a munkadarab felületét is megváltoztathatja.
【Lézeres keményítés】
A lézeres edzés elve: a lézersugár felmelegíti a fém felületi rétegét, a gyors hűtés pedig növeli a keménységét. A lézeres edzési technológia előnye, hogy nagyon kevés utófeldolgozást igényel, és szabálytalan háromdimenziós munkadarabokat is meg tud dolgozni. A kis hőbevitel miatt a munkadarab deformációja nagyon kicsi, ami csökkenti vagy akár ki is küszöböli az utólagos megmunkálás szükségességét.
A lézeres kioltás a felületi réteg edzési folyamatához tartozik. Csak edzhető vas alapú anyagokhoz használható. Azaz acél és öntöttvas 0,2% feletti széntartalommal.
A munkadarab keményítése érdekében a lézersugár a fém felületi réteget a legtöbb esetben az olvadáspont közelébe, azaz körülbelül 900-1400 °C-ra melegíti. Amikor a felület eléri a kívánt hőmérsékletet, a lézersugár elhagyja ezt a pozíciót és tovább halad előre, folyamatosan melegítve a munkadarab felületét az új irány mentén. A magas hőmérséklet hatására a fémrácsban lévő szénatomok megváltoztatják helyzetüket (ausztenitesedés). Amint a lézersugár elhagy egy helyet, a körülötte lévő anyag gyorsan lehűti a forró felületi réteget. Ezt a jelenséget"self-quenching"-nak nevezik. A gyors lehűlés miatt a fémrács nem kapja vissza eredeti formáját, hanem martenzit keletkezik. A martenzit rendkívül nagy keménységű fémszerkezet. A martenzitté való átalakítás növelheti az anyag keménységét.
A lézersugár felmelegíti a munkadarab felületi rétegét. A tipikus felületi keményedési mélység 0,1-1,5 mm, egyes anyagoknál eléri a 2,5 mm-t vagy magasabbat is. Ha nagyobb a felületi keményedési mélység, akkor a környező térfogatnak nagyobbnak kell lennie, hogy a hő gyorsan el lehessen vezetni, és az edzett zóna kellően gyorsan lehűljön. A lézeres edzési eljárás viszonylag kis teljesítménysűrűséget igényel. Ugyanakkor a munkadarabot ugyanazon a síkon kell feldolgozni. Ezért szükséges, hogy a lézersugár a lehető legnagyobb síkban sugározzon be. Jelenleg a négyzet alakú besugárzási felületet használják általánosan. Hasonlóképpen, a pásztázó tükörcsoportot a lézeres kioltási folyamatban is használják, hogy a kör alakú folt lézersugara nagyon gyorsan oda-vissza mozogjon. A munkadarab felületén lényegében egyenletes teljesítménysűrűségű vonal képződik. Akár 60 mm szélességű edzett pályák is készíthetők. Amint a fenti ábrán látható, a turbófeltöltő tengelye közelében lévő csapágyrész lézeres edzést kapott.
【Lézeres burkolat】
Az anyagok kopásállóságának javítása vagy a felület módosítása érdekében az emberek lézeres felületképzési technológiát alkalmaznak. A lézeres burkolórendszerrel fémbevonatokat lehet bevonni meglévő munkadarabok felületére az öntéssel azonos minőségben. Nincs minőségromlás, tömítés, nincsenek pórusok és repedések.
A lézeres burkolórendszer nagyon leegyszerűsíti a lézeres felületképzési folyamatot: az előkészített felületen lézerrel olvadékmedencét hoznak létre. A porított anyagot a fúvókán keresztül a felületre szórják, majd az új anyag megszilárdulásakor megkezdődik a következő réteg hegesztése vagy az azt követő feldolgozás.
Általában a lézeres burkolórendszer három fő funkcionális egységből áll: porszállítószalagból, porszállító vonalból és feldolgozó tükörcsoportból porfúvókával. A porszállító egy mozgatható egység a lézeres feldolgozógép mellett. A több tartályból származó porgázkeveréket a porszállítóban porárammá keverik, és pontosan beállított áramlási sebességgel vezetik be a porfúvókába. Az integrált érzékelőrendszer mindenkor biztosítja az anyagbevonat kiváló minőségét.
