Mikä on laserpeening?

Laserkuorinta on metallin työstöprosessi, jossa laserin pulssit ohjataan metalliesineen pintaan sen mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Se on samanlainen kuin ammuttu kuorinta, jossa käytetään hyvin pieniä metalli- tai keraamisia palloja pommittamaan metalliesineen pintaa. Metalliesineiden korroosionkestävyyttä, väsymislujuutta, jäännösjännityksiä ja kulutuskestävyyttä voidaan yleensä parantaa laserkuorinnalla.

Ennen käsittelyä komponentti valmistellaan laserkuorintaan kahden päällekkäisyyden avulla. Ensin levitetään laserille läpinäkymätön peite ja sitten laserille läpinäkyvä peite. Laser suunnataan läpinäkyvän päällysteen läpi, mutta se ei voi kulkea läpinäkymättömän päällysteen läpi.

Tässä vaiheessa laserista tuleva energia höyrystää kerroksen tästä päällysteestä. Höyry jää loukkuun läpinäkyvän päällysteen ja komponentin pinnan väliin. Koska tämä höyry absorboi enemmän energiaa laserista, se kuumenee ja laajenee nopeasti pienessä tilassa, johon se jää kiinni. Paine nousee nopeasti tällä alueella ja aiheuttaa iskuaallon leviävän komponenttiin. Iskuaalto höyryn lämmön sijaan aiheuttaa muutoksia materiaalin ominaisuuksiin, joten laserkuorintaprosessi on pikemminkin mekaaninen kuin lämpö.

Tämä prosessi on samanlainen kuin hammastettu kuorinta, jossa käytetään pieniä keraamisia tai metallisia palloja, jotka tunnetaan nimellä shot, luomaan lukuisia päällekkäisiä sisennyksiä metalliosan pintaan. Tällaiset syvennykset muodostavat pintakerroksen, joka kestää hyvin mekaanisia vikamuotoja, kuten halkeilua, korroosiota ja väsymistä. Laserkuorinnalla on samankaltaisia ​​tuloksia, mutta se korvaa toistuvat iskut metallin laukaukseen suuren energian laserin valopulsseilla.

Monet metallit ja seokset voidaan työstää laserkuorinnalla. Näitä ovat mm. Teräkset ja valurauta, alumiini ja titaaniseokset ja paljon muuta. Tällaisten materiaalien parantuneet mekaaniset ominaisuudet tekevät laserkuorinnasta halutun tekniikan käytettäväksi kalliiden osien valmistuksessa tai missä väsymiskestävyys on kriittistä.

Sovelluksia, joissa voidaan käyttää laserhöyrystettyjä osia, ovat väsymiskriittiset komponentit auto- tai lentokonerakentamisessa. Komponentteja, joita on vaikea kuljettaa ja huoltaa, kuten suuria tuuliturbiinien siipiä, voidaan myös parantaa tällä prosessilla käyttöiän maksimoimiseksi. Lonkkaimplantit, jotka on parasta vaihtaa mahdollisimman harvoin leikkauksen riskin vuoksi, voidaan kohdistaa tähän prosessiin käyttöiän pidentämiseksi.
Laserilla pehennetyt osat voidaan myös ohentaa ja keventää niiden parantuneiden mekaanisten ominaisuuksien vuoksi. Tämä säästää materiaalikustannuksia valmistusprosessissa. Se voi myös säästää kustannuksia, koska ajoneuvojen tai muiden koneiden käyttö vaatii vähemmän energiaa.