Härten

Homogene Wärmebehandlung - für alle Bauteilgeometrien geeignet - hohe Wirtschaftlichkeit

Das Verfahren

Ziel aller Härteverfahren ist eine Gefügeumwandlung von Stahl- und Gußeisenwerkstoffen mit einer Festigkeitssteigerung. Die ursprünglich ferritisch-perlitische Materialstruktur wird zunächst durch Erwärmung austenitisiert und dann durch Abschreckung in harten Martensit verwandelt. Das Laserhärten besitzt hier den entscheidenden Vorteil, dass es eine ausschließlich lokale Wärmeeinbringung in beanspruchten Bereichen ermöglicht. Dadurch kann bei komplexen Bauteilen eine partielle Härtung realisiert und in anderen Zonen die Duktilität des Ausgangsgefüges erhalten werden. Beim Induktionshärten ist derart lokale Bearbeitung in vielen Fällen nicht möglich. Da das Werkstück beim Laserstrahlhärten nur oberflächennah erwärmt wird und die Wärme über das benachbarte Material sehr effizient abgeführt wird, kann auf zusätzliche Abschreckmedien in den meisten Fällen verzichtet werden. Da der Verzug im Vergleich zu anderen Härteverfahren minimal ist, entfallen oftmals zusätzliche Verfahren zur Korrektur von Materialverformungen.

Randschichthärten von Werkstoffen mit Diodenlaser

Die Verfahren des Randschichthärtens mit Laser sind grundsätzlich bei allen Werkstoffen einsetzbar, wo klassische Härteverfahren aufgrund des ausreichenden Kohlenstoffgehalts auch zum Einsatz kommen. Beim Härten mit Laser werden lokal nur die besonders beanspruchten Stellen der Bauteile gehärtet - zum Beispiel an Stählen und Gusseisen im Werkzeugbau. Besonders effektiv und flexibel kann die thermische Bearbeitung von verschleiß- oder zyklisch belasteten Bauteilbereichen -beispielsweise in der Lohnfertigung - in Kombination mit einer Laserline OTZ Zoom-Optik realisiert werden.

Die Prozessvorteile des Diodenlasers

Das Härten mit Diodenlasern ermöglicht das Erreichen der jeweils werkstoffspezifischen Maximalhärte an Maschinenbauteilen, Werkzeugen sowie Zubehör- und Gebrauchsgegenständen. Die Temperaturregelung beim Härten gewährleistet, bei jedem Material die jeweils optimalen Prozessergebnisse zu erreichen und für die Anwendung optimale Härten zu realisieren. Die Laserwärmebehandlung kann aber auch genutzt werden, um hochfeste Materialien lokal in ihrer Festigkeit zu reduzieren um in lokalen Bereichen bessere Verformbarkeit zu ermöglichen.

Ein Diodenlaser bietet gegenüber anderen Verfahren viele Vorteile:

  • Ideale Anpassung des Fokusses an die Härtekontur
  • Lokales Wärmebehandeln von definierten Teilbereichen
  • Integration des Härteprozesses in bestehende Produktionslinien
  • Härten von komplexen Geometrien möglich