Laserhärten

Weniger Nacharbeit und die Möglichkeit auch unregelmäßige, dreidimensionale Werkstücke zu bearbeiten sind die Vorteile des Laserhärtens. Dank der geringen Wärmeeinbringung bleibt der Verzug gering und der Aufwand für Nacharbeiten verringert sich oder entfällt ganz. Das Laserhärten macht Bauteile belastbarer. Es erhöht die Härte und Widerstandsfähigkeit der Oberfläche nur an den Bereichen des Werkstücks, an denen diese Eigenschaften gewünscht sind. Das partielle Laserhärten von Funktionsflächen gewinnt eine zunehmende Rolle bei der Bauteilkonzeption und stellt eine sinnvolle und kostengünstige Variante dar. Durch den Einsatz unseres Festkörperlasers können Funktionsflächen an komplexen Bauteilen effizient und nachbearbeitungsfrei gehärtet werden. Um das Werkstück zu härten, erwärmt der Laserstrahl die Randschicht meist bis knapp unter die Schmelztemperatur, auf etwa 900 bis 1400 Grad Celsius. Sobald die Soll-Temperatur erreicht ist, bewegt sich der Laserstrahl und erwärmt dabei die Oberfläche in Vorschubrichtung kontinuierlich. Durch die hohe Temperatur verändern die Kohlenstoffatome im Metallgitter ihre Position (Austenitisierung). Sobald der Laserstrahl sich weiterbewegt, kühlt das umgebende Material die heiße Schicht sehr schnell ab. Man spricht dabei von der Selbstabschreckung. Durch das schnelle Abkühlen kann sich das Metallgitter nicht in die Ausgangsform zurückbilden und Martensit entsteht. Martensit ist ein sehr hartes Metallgefüge. Die Umwandlung in Martensit führt zu einer Härtesteigerung. Laserhärten zählt zu den Randschichthärteverfahren. Es wird ausschließlich bei Eisenwerkstoffen angewendet, die sich härten lassen. Das sind Stähle und Gusseisen mit Kohlenstoffanteilen über 0,3 Prozent. Prinzip des Laserhärtens: Der Laserstrahl erhitzt die Randschicht des Metalls. Schnelles Abkühlen härtet sie auf.