Laserhärten
Laserhärten - Vorteile bei BLS
Was ist Laserhärten?
Laserhärten – auch unter Laserstrahlhärten bekannt – nutzt die Vorteile eines Lasers für das Härten eines metallischen Bauteils. Der Laser erwärmt definierte Stellen des Metallteils um durch eine Gefügeumwandlung die Festigkeit des Werkstoffs an dieser Stelle zu steigern. Die behandelte Werkstoffschicht erfährt durch die Wärmebehandlung eine Austenitisierung, wodurch sich das Material mit einer ferritisch-perlitischen Struktur in hartes Martensit verändert. Die metallurgischen Eigenschaften bleiben bestehen.
Während des Prozesses wird die behandelte Werkstoffschicht per Laser fast bis zur Schmelztemperatur (ca. 900 – 1400 °C) erwärmt. Wenn der Laser sich weiterbewegt, sorgt das umgebende Material für eine direkte Kühlung der erhitzten Werkstoffschicht. Die Wärme wird in das Bauteilinnere abgeleitet und es erfolgt eine Selbstabschreckung. Das Resultat ist eine harte Oberfläche, die mechanisch und chemisch stark beansprucht werden kann. Die erreichbare Härte ist abhängig vom Werkstoff, es wird üblicherweise das Maximum der für den Werkstoff möglichen Härte erzielt.
Erfolgsfaktoren beim Laserhärten
Laserhärten ist ein Verfahren, das zu den Randschicht-Härteverfahren gehört. Eine Randschicht wird sehr kurz und gezielt gehärtet. Laserhärten wird daher sehr häufig verwendet, um bei Bauteilen gezielt Verschleiß, Verformungen oder Abnutzung vorzubeugen.
Die Präzision des CNC-gesteuerten Lasers fokussiert die Wärmeeinbringung äußerst genau auf bestimmte, stark beanspruchte Funktionsflächen. Zusammen mit der hohen Geschwindigkeit des Verfahrens minimiert dies Verzug und Nacharbeit.
Das Laserhärten der Werkstoffe eines Bauteils ist möglich, solange die metallischen Werkstoffe einen signifikanten Kohlenstoffanteil haben (mindestens 0,2 %, gängig sind 0,3-0,4 %). Dies ist nötig, da die Austenitisierung zum Härten nur stattfinden kann, wenn Kohlenstoffatome in der Metallgitterstruktur ihre Position verändern können.
Laserhärten Verfahren
Für das Laserstrahlhärten gibt es neben dem Standard Randschichthärten weitere Varianten für besondere Anwendungsfälle. So können zum Beispiel größere Flächen mit dem Laserkonturhärten und sehr dünne Schichten mit dem Laserschockhärten bearbeitet werden. Das Quasi-Simultan-Härten wird für ein effizientes Härten gesamter Konturen kleiner Bauteile verwendet.
Laserkonturhärten
Härten von größeren Flächen, oder punktförmiger, filigraner Formen, mit speziellen Härteoptiken zur Formung des Laserstrahls und einem Pyrometer zur Temperaturregelung in Echtzeit
Quasi-Simultan-Härten
Schnelles, zielgerichtetes Härten gesamter Konturen kleiner Bauteile indem ein zusätzliches Laserscansystem zur Steuerung des Laserstrahls verwendet wird
Laserschockhärten
Einsatz eines gepulsten Laserstrahls zum Härten von sehr dünnen Randschichten (~10-20 µm) an kleinen oder dünnen Bauteilen
Über 35 Jahre Erfahrung und das Vertrauen von
mehr als 500 Kunden sprechen für uns.
Mit umfangreicher Lasererfahrung unterstützt BLS als Lohnfertiger Kunden von der Parameterermittlung / Grundlagenentwicklung über die Prototypenfertigung bis zur Serienfertigung. Ein leistungsstarker Maschinenpark und unterschiedliche Laser- und Anlagentypen ermöglichen ein optimiertes Gesamtprodukt. Das Qualitätsmanagementsystem und Austausch mit führenden Forschungseinrichtungen sichern dauerhaft Qualität auf höchstem Niveau.
Sie haben Fragen zum Angebot der BLS Lasertechnology GmbH?
Laserhärten Anwendungsmöglichkeiten
Mit dem Laserstrahlhärten können metallische Werkstoffe mit einem Kohlenstoffgehalt von mind. 0,2% gehärtet werden. Während des Wärmeeintrags verändern die Kohlenstoffatome die Position im Metallgitter, womit die Austenitisierung stattfindet und die behandelte Schicht bei der Abkühlung härtet. Der Kohlenstoff Anteil bestimmt entsprechend auch die maximal erzielbare Härte. In Bezug auf die Bauteil Geometrie gibt es keine Einschränkungen, durch unsere 3D-Anlagen und sogenannte „fliegende Optiken“ ermöglichen wir bei BLS eine allseitige Zugänglichkeit. Als Laserhärten Nachteil ist zu nennen, dass eine Durchhärtung eines gesamten Bauteils eher kostenintensiv ist.
- Laserhärten von metallischen Werkstoffen mit Kohlenstoffgehalt von mind. 0,2%
- Werkzeug-, Kaltarbeits- und Warmarbeits-Stahl
- Unlegierter Baustahl und Vergütungsstahl
- Einsatzstahl mit Aufkohlung
- Laserhärten ohne Schutzgas
- Laserhärten mit Schutzgas zur Formierung der Härtespur
- Andere Varianten auf Anfrage
- Freiformflächen
- Schnittkanten
- Rillen oder Nuten
- Führungsbahnen
- Bohrungen oder Vertiefungen
- Verschiedene Geometrien und Formen
BLS-Angebot im Bereich Laserhärten
- Unterstützung bei Bauteildesign und Applikationsentwicklung für optimales Härteergebnis
- Konstruktion sowie Fertigung von individuellen Vorrichtungen und Spannsystemen
- Reinigung der Teile mit industrieller Reinigungsanlage
- Laserhärten ab Stückzahl 1 (Prototypen) bis 1.000.000 Jahresmenge (Serienfertigung)
- (Teil-)Automatisierung des Be- und Entladens bei Großserien Produktionen
- Auswahl optimaler Laseranlagen und Parameterermittlung im Rahmen der Applikationsentwicklung
- Automatisiere Temperaturreglung in Echtzeit durch Pyrometer ermöglicht Härten von komplexen Konturen
- Laserhärten mit Einhärte-Tiefe von bis zu 0,5mm, weitere Tiefen auf Anfrage
- Laserhärten präzise und mit Härte-Tiefen nach technischer Zeichnung und / oder Abstimmung
- Härteprüfung nach Vickers oder Rockwell in BLS internem Messlabor
Laserhärten Trumpf - Vorteile im Bereich Laserhärten
Wir beraten
Sie gerne!
Die BLS Lasertechnology GmbH verfügt über alle gängigen Laserschweißverfahren. Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl des richtigen Verfahrens unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Schweißnaht und an das jeweils zu bearbeitende Bauteil. Die Qualität und ein optimales Ergebnis stehen dabei immer im Vordergrund. Nehmen Sie Kontakt auf und wir finden gemeinsam eine Lösung für Ihre Fragestellung!
