Лазерное ударное упрочнение поверхностей.

ООО «ПромТехника», являясь дистрибьютором LSP Technologies , предлагает услуги лазерного ударного упрочнения деталей и компонентов. 

Технология лазерного ударного упрочнения (Laser shock peening), позволяющая существенно усилить эксплуатационные характеристики не только поверхности, но и основного материала деталей на глубину до 2 мм.

По факту это технология лазерного наклепа. Сам метод лазерного наклепа известен как один из методов повышения сопротивления усталости, длительной прочности, коррозионному растрескиванию деталей машин и конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенных температур и циклических нагрузок. Если детали, узлы машин и механизмов подвержены циклическим знакопеременным нагрузкам, равно как и значительным тепловым нагрузкам, то существует высокая вероятность образования микротрещин, рост которых может привести к разрушению детали.

Метод упрочнения поверхности позволяет снизить вероятность образования микротрещин.

Обычно наклеп осуществляют на специальном оборудовании при помощи обкатки роликами, дробеструйной обработки или ударными инструментами. Большие преимущества перед традиционными методами обработки металлов и сплавов в последние годы проявляет технология лазерного ударного упрочнения поверхности (лазерный наклеп).

Лазерная система Procudo® от LSP Technologies представляет первую в мире коммерческую портативную промышленную систему для лазерного ударного упрочнения деталей, которые подвергаются большим циклам напряжения и большим периодическим нагрузкам.

Мы готовы представить превосходные лазерные решения увеличения ресурса деталей, работающих с большими циклами напряжения и высокими периодическими нагрузками.

Возможности системы Procudo® 

Семейство лазеров LSP Procudo® было специально разработано для обеспечения оптимального значения LSP для самых разных материалов и условий обработки. В таблице ниже показаны преимущества типичной производительности по сравнению с глубиной остаточного напряжения сжатия для лазерных систем Procudo® мощностью 60 и 200 Вт. 

Материал изделий	Марка системы	Производительность (М2/час)	Глубина сжатия (мм)
Алюминий	Procudo®200	2.30	0.7
		1.15	1.0
		0.58	1.5
	Procudo®60	0.41	0.7
		0.20	0.8
Сталь	Procudo®200	0.58	1.2
		0.38	1.4
		0.20	1.6
	Procudo®60	0.20	0.6
		0.13	0.8
		0.07	1

 

Лазерное упрочнение рабочих поверхностей деталей .

Лазерная ударная обработка может с высокой точностью наносить исключительно глубокие остаточные сжимающие напряжения в ключевые области компонента, чтобы замедлить возникновение и рост трещины, что позволяет повысить показатели усталостной прочности.

Лазерная обработка - это новая технология, которая представляет собой еще один мощный инструмент для производителей и инженеров.

Лазерная обработка не является заменой контролируемой дробеструйной обработки, но имеет дополнительные преимущества, которые могут влиять на то, какой метод использовать. Лазерная обработка - это целенаправленный процесс улучшения металла для подверженных усталости областей критически важных компонентов, где дробеструйная обработка не дает достаточных преимуществ. 

В отличие от дробеструйной обработки, лазерная обработка применяется только к критическим усталостным зонам для обеспечения повышенной устойчивости там, где детали наиболее подвержены поломкам. 

Преимущества лазерной ударной обработки

Важнейшим преимуществом этой технологии является то, что поверхностное упрочнение металла до 2 мм в зависимости от материала и условий обработки. Этот глубокий уровень сжимающего напряжения создает устойчивый к повреждениям слой и барьер для возникновения и роста трещин, что, следовательно, увеличивает усталостный срок службы и обеспечивает устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением и истиранию. На обрабатываемой детали образуется своеобразная скорлупа, с повышенными прочностными характеристиками

Воздействие осуществляется за счет структурно-фазовых изменений поверхностных слоев исходного материала путем управляемого воздействия на обрабатываемую поверхность готовой детали лазерным излучением специализированного для этой технологии лазера без какой-либо наплавки, без оплавления поверхности, без нарушения макро- и микрогеометрии и, соответственно, без необходимости какой-либо последующей обработки.

Более глубокое остаточное напряжение сжатия, обеспечивающее лучшую устойчивость к процессам:

·         высокие стрессовые ситуации (LCF)

·         ситуации низкого напряжения (HCF) в ухудшающейся окружающей среде поверхности

·         PWSCC в стыковых сварочных швах компонентов водяного охлаждения ядерных реакторов

·         эрозия, удары, фреттинг и коррозия

 

Применения для лазерного упрочнения.

Широкое применение лазерная поверхностная обработка находит для повышения долговечности, надежности деталей различных машин и приборов во многих отраслях промышленности: химическом машиностроении, автомобильной промышленности, судостроении, авиастроении и т. д.

Лазерное упрочнение рабочих поверхностей деталей используется для продления усталостной долговечности критических аэрокосмических компонентов, таких как турбинные двигатели и конструкции самолетов, а также для обшивки крыльев, для достижения требований нового поколения межконтинентальных самолетов.

Лазерное ударное формование по существу выполняет ту же роль, что и формование с закалкой, но из-за большей глубины пластической обработки увеличивается степень возможного искривления, что позволяет получить более экономичные профили.

Потенциальные применения лазерной ударной обработки также эффективны для автомобильной промышленности, производства электроэнергии, утилизации ядерных отходов, бурения, медицинских имплантатов и экстремального спорта.

Особенности лазерного упрочнения рабочих поверхностей деталей.

Поверхностное упрочнение лучом лазера характеризуется рядом особенно­стей, позволяющих обеспечить:

- упрочнение локальных (по глубине и площади) объемов материала обрабатываемых деталей в местах их изнашивания (твердость упрочняемых участков может превышать на 15-20% и более твер­дость, достигаемую после термической обработки существующими способами);

- локальное упрочнение поверхностей труднодоступных углублений или полос­тей, в которые луч лазера может быть введен с помощью несложных оптических устройств;

- "пятнистое" поверхностное упрочнение значительных площадей де­талей;

- заданную микрошероховатость упрочненных поверхностей;

- определен­ные физико-механические, химические и другие свойства поверхностей обраба­тываемых деталей легированием их различными элементами с помощью лазер­ного излучения;

- отсутствие деформаций обрабатываемых деталей благодаря локальности термической обработки, что позволяет полностью исключить необ­ходимость дополнительного финишного шлифования;

- простоту автоматизации процесса обработки лучом лазера по контуру, в том числе деталей сложной фор­мы, так как лазерный нагрев осуществляется бесконтактно.

Лазерную обработку применяют для повышения стойкости деталей штам­пов, пресс-форм, режущего инструмента и деталей, имеющих рабочие поверхно­сти, доступные для обработки лучом лазера, в том числе с использованием опти­ческих и управляющих систем. Поверхностной лазерной обработке подвергают инструмент, прошедший термическую обработку, окончательное шлифование и заточку.

Технология и оборудование лазерного ударного упрочнения для российских разработчиков и университетов .

Лазерная система для проведения исследований в области лазерного упрочнения и разработки приложений для лазерного упрочнения может быть поставлена в Россию.

Опции также могут быть предоставлены:

1. Диагностика пучка - энергия и временная ширина импульса.

2. Система сбора данных для сбора и хранения лазерных данных для каждого лазерного импульса.

3. Ячейка для лазерной упрочнения (корпус, в котором детали и купоны подвергаются лазерной обработке).

4. Робот или позиционер X / Y для работы с образцами.

5. Индивидуальная система доставки лазерного луча.

6. Охладитель с воздушным охлаждением для подачи охлаждающей воды для лазера.

7. Воздушный компрессор для подачи продувочного воздуха.

В своей работе мы применяем моделирование методом FEA и библиотеку LSPT предыдущих результатов лазерной упрочнения, чтобы эффективно предотвратить усталостное разрушение в той области деталей, где это происходит наиболее часто.

Это связано с тем, что LSPT может моделировать несколько параметров лазерного упрочнения - энергию, ширину импульса, размер пятна, рисунок и т. д. - для оптимизации процесса лазерного упрочнения реальных профилей напряжений, необходимых для деталей.
Более того, при моделировании FEA можно применять оперативное моделирование для прогнозирования преимуществ лазерной упрочнения в течение срока службы, которая обычно увеличивает срок службы деталей в 10-20 раз по сравнению с ожидаемым усталостным ресурсом по сравнению с необработанными деталями.

При взаимной заинтересованности в совместной работе, обсуждаются тестовые работы по лазерному упрочнению образцов.

Все работы проводятся на договорных условиях. 

Лазерное ударное упрочнение тестовых образцов ,проводимое на условиях договора о намерениях, проводится без оплаты работы. Заказчик оплачивает трансфер и таможенные формальности.

Услуги лазерного ударного упрочнения для предприятий России.

Услуга лазерного ударного упрочнения, предлагаемая ООО «ПромТехника» -это первая возможность для многих российских производителей получить доступ к промышленной системе лазерного ударного упрочнения для исследований в области применения и разработки новых продуктов.

Для демонстрации возможностей лазерной системы LSP мы можем обсудить тестовую  лазерную ударную обработку нескольких ваших компонентов. Они  будут подвергнуты лазерной обработке на заводе в США  или Германии, и предоставлены обратно для вашего тестирования и оценки. Это лучший способ укрепить доверие к лазерным технологиям.

Также мы готовы обсудить условия лазерного упрочнения ограниченных партий компонентов на регулярной основе в течении 2021 года. Для этого мы имеем квоту машинного времени , зарезервированное  в 2021 году именно под заказы  российских предприятий.

Стандартные позиции для услуг лазерного ударного упрочнения:

-        Компоненты двигателя

-        Лопатки турбины, вентилятора и компрессора 

-        Механизмы управления полетом

-        Тормоза и шасси

-        Сварные детали из титана и алюминия

-        Крепежные детали и отверстия для крепежа

-        Другие, критически важные компоненты аэрокосмической отрасли.

Стоимость услуг лазерного упрочнения компонентов адаптирована для российского рынка и рассчитывается на основании технического задания, представляемого заказчиками .

Вопросы логистики и таможенного оформления мы можем принять на себя на договорной основе.

Купить промышленную систему лазерного ударного упрочнения.

Для предприятий. заинтересованных в покупке своей лазерной ударной установки Procudo® , практически возможно оптимизировать под задачи Заказчика не только сам технологический процесс лазерного ударного упрочнения , но и выбрать оптимальную комплектацию лазерной системы ,что в конечном итоге  сказывается на стоимость закупки и эксплуатации системы.

Ключевые особенности системы лазерной упрочнения Procudo® 200:

-    Максимальная энергия                  10 Дж

-    Длина волны                             1,053 мкм

-    Переменная ширина импульса    8-16 нс

-    Частота пульса до                            20 Гц

-    Долговечный лазер с диодной накачкой

-    Покрытие до                       187 см ² / мин  (узнать больше)

LSP Technologies единственная компания в мире, которая продает, устанавливает и интегрирует системы лазерной упрочнения промышленного применения .

В России LSP Technologies представляет ООО «ПромТехника», которое обеспечивает продвижение технологий и обеспечивает контакт между заинтересованными специалистами.

Как начать сотрудничество.

Пожалуйста, сообщите о вашей заинтересованности координатору проекта , для старта обсуждения ваших задач.

Все работы проводятся на договорных условиях. Лазерное ударное упрочнение тестовых образцов ,проводимое на условиях договора о намерениях, проводится без оплаты работы.

Моб. 8 (960) 891-80-42, e-mail: sales4@akz34.ru