Wie funktioniert Laserhärten?

Laserhärten ist eine Technologie zur gezielten Aufwertung der mechanischen Eigenschaften von Stählen. An besonders beanspruchten Oberflächen eines Bauteils kann die Verschleißfestigkeit punktgenau erhöht werden, während am Rest desselben Werkstücks die Ursprungseigenschaften erhalten bleiben.

Der Laserstrahl erwärmt die Oberfläche punktuell fast bis zur Schmelztemperatur, wodurch die Gefügeumwandlung angeregt wird. Während die Laseranlage den Fokuspunkt (kann auch als Linie ausgelegt sein) weiter über die Oberfläche des Teils bewegt, wird die Hitze über das Grundmaterial des Werkstücks abgeleitet und die Abschreckung erfolgt „von selbst“.

Der gezielte Einsatz der Laserenergie ermöglicht es damit auch, kleine Werkstücke mit wenig Wärmeeintrag kontrolliert zu behandeln.

Abhängig von Werkstoff und Prozessparametern sind Härtetiefen von 0,1 bis zu mehr als 2 mm möglich. Laserhärten kann in der Serienproduktion, aber auch für Lohnhärtereien und bei großer Teilevielfalt eingesetzt werden. Um verschiedenste Werkstückgeometrien abdecken zu können, empfiehlt es sich beispielsweise, die Laseroptik auf einem 6-Achs-Industrieroboter zu installieren.

Wo liegen die Vorteile beim Laserhärten?

• Härtevorgang auf bestimmte Bereiche beschränken
• Geringer Verzug
• Berührungslos
• Kurze Prozesszeiten
• Abschreckvorgang entfällt
• Energieeffizient

Präzision

Das punktgenaue Härten per Laser erfordert auch einen angemessenen Maschinenbau: um Kontur und Werkstückgeometrie präzise folgen zu können, muss der mechanische Aufbau der Laseranlage die entsprechende Präzision ermöglichen.

Dazu ist eine robuste Ausführung mit hochwertigen Komponenten und optimal eingerichteten Linear- und Drehachsen nötig.

Zusätzlich bedeutet Automatisierung auch, dass die Werkstücke automatisch zugeführt, bewegt und fixiert werden. Hierbei ist auf eine Aufspannung mit geringen Abweichungen/Toleranzen zu achten, damit der Laserhärteprozess wiederholbar und prozesssicher durchgeführt werden kann.

Auswahl der Komponenten

Welcher Lasertyp (z.B. Diodenlaser) und welche Laserleistung müssen für den Laserhärteprozess gewählt werden? Welche Laseroptik muss eingesetzt werden, um mit dem Laserspot die gewünschten Ergebnisse zu erhalten? Worauf ist beim Thema Lasersicherheit und Absaugung zu achten?

Diese und viele weitere Fragen können bei der ersten Berührung mit dem Prozess Laserhärten entstehen – entscheidend ist der richtige Ansprechpartner, der gemeinsam mit Ihnen die Fragen Punkt für Punkt klärt und so die richtige Lösung für Sie zusammenstellt. Laserhärteanlagen gibt es nicht „von der Stange“ zu kaufen, da die speziellen Anforderungen immer von der konkreten Anwendung abhängig sind.

Aufbaubeispiel Laserhärteanlage für Biegegesenke

Mit Wieser-Laserhärteanlagen wird präzises und konturgenaues Härten bei gleichzeitig effizientem Energiebedarf möglich: die maßgeschneiderte Ausführung kombiniert modernste Lasertechnik mit robustem Maschinenbau und zukunftsweisenden Vernetzungsmöglichkeiten – von Grund auf entwickelt nach Ihren individuellen Anforderungen.

• Laserhärte-Optik auf vollautomatischem CNC-4-Achssystem (robustes XYZ-Rahmengestell mit zusätzlicher Schwenkachse)
• Wechseltisch-Shuttlesystem: während auf den Werkstücken des ersten Shuttles in der Anlage der Härteprozess durchgeführt wird, kann das zweite Shuttle be- und entladen werden.
• Zwei Shuttles mit 2.000 x 500mm großen Werkstückaufnahmetischen
• Automatische Maschinentür und integrierte Absaugung
• Vollständige Datenanbindung nach Industrie 4.0 Standards
• Benutzeroberfläche abgestimmt auf einfache Bedienbarkeit
• Förderfähiges Investment
• Vorbereitet für vollautomatische Roboterbeladung