Tụi bề mặt bằng laser là một trong những phương phỏp được thươ ng mại hoỏ sớm nhất của cỏc phương phỏp nhiệt luyện bằng laser nhờ sự ra đời của laser CO2 cụng sỳõt lớn, đủ để tụi bề mặt. Sau đú thỡ laser rắn Nd:YAD rồi ở những năm gần đõy laser diot cũng đó được đưa vào tụi bề mặt. Do giỏ thấp và tớnh phổ biến nờn laser CO2 vẫn được sử dụng để nhiệt luyện, tuy nhiờn do nhược điểm, bước súng 10,6m khụng phự hợp cho sự hấp thụ nhiệt của kim loại nờn khi sử dụng loại laser này, bề mặt kim loại cần cú lớp phủ, đú cú thể là lớp graphit, sơn đen , cỏc oxuyt hoặc phosphat. Do cấu hỡnh dẫn chựm tia cố định (hệ thống gương quang học) nờn laser CO2 bị hạn chế ở bậc tự do gia cụng, thường chỉ được dựng để nhiệt luyện bề mặt 2D và cỏc trục trũn. Laser Nd:YAG phự hợp cú thể dựng trực tiếp cho nhiệt luyện cú mặt trờn thị trường ở giữa những năm 90. Bước súng của laser rắn chỉ bằng 1/10 bước súng laser CO2 nờn việc cấp laser đến chi tiết cú thể thụng qua sợi quang , thuận tiện cho việc lắp rỏp vào robụt, xử dụng để nhiệt luyện cỏc bề mặt phức tạp. Bước súng ngắn cũng đồng nghĩa với khả năng hấp thụ tia của vật liệu kim loại tăng, vỡ vậy khụng cần phải phủ bề mặt chi tiết gia cụng, điều này làm cho phương phỏp gia cụng đơn giản hơn. Vào cuối những năm 90, cỏc laser diot cụng suất cao, gọn nhẹ đó được phỏt triển. Với bước súng từ 808nm và 940nm, khả năng hấp thụ năng lượng của vật liệu đối với laser diot cũn cao hơn cả laser Nd:YAG. Laser diot cú thể lắp trục tiếp vào robot, rất lớ tưởng cho việc nhiệt luyện cỏc bề mặt phức tạp. Việc sử dụng diot laser cụng suất cao được trụng chờ sử dụng ngày càng
Tụi bề mặt chi tiết bằng laser CO2
36
nhiều trong tụi bề mặt. Cho đến nay, tụi bằng tia laser vẫn được sử dụng để nhiệt luyện cỏc chi tiết đặc biệt trong cụng nghiệp ụ tụ và mỏy cụng cụ. Cỏc trục cam, gối trục, bỏnh cúc, ngừng xi lanh, ngừng piston, vỏ hộp số, răng bỏnh răng, cuống van… là những vớ dụ về cỏc chi tiết được tụi bằng tia laser (hỡnh 2.4). Trong mọi trường hợp nếu bề mặt nhiệt luyện nhỏ hơn 10% bề mặt tổng chi tiết thỡ phương phỏp tụi bằng laser được cho là kinh tế nhất.
Mặc dự tụi bằng laser cú những lợi thế rừ ràng, nhưng phương phỏp này vần chưa được khai thỏc triệt để vỡ một vài lớ do sau:
Bị hạn chế bởi nguồn laser sử dụng tối ưu thớch hợp Cỏc phương phỏp truyền thống quỏ phổ biến
Hiểu biết về nguyờn lớ và thực tế nhiệt luyện về laser cũn bị hạn chế
Hiều biết về tớnh kinh tế và kỹ thuật của nhiệt luyện bằng laser cũn hạn chế Việc kết hợp nhiệt luyện bằng laser trong một dõy chuyền sản xuất chưa được
khỏm phỏ và nghiờn cứu đầu đủ.
Chưa cú tiờu chuẩn/ quy định gắn kết thiết kế sản phẩm với nhiệt luyện bằng tia laser.
Tụi bề mặt chi tiết bằng laser CO2
37