Laserhärten

Das Laserhärten wird besonders zum Härten verschleißbeanspruchter Bauteilsegmente angewandt. Mit diesem Verfahren können vom Laser bestrahlte Bereiche lokal gehärtet und auch unregelmäßige und dreidimensionale Werkstücke gezielt bearbeitet werden. Unnötige Nacharbeit und Verzug werden vermieden, daneben spart man Zeit, da nicht das ganze Werkzeug erwärmt werden muss. Dieses Randschichtverfahren wird bei Eisenwerkstoffen, also Stählen und Gusseisen mit Kohlenstoffanteilen, angewendet.

Das Material wird mit dem Laser für kurze Zeit über die Austenitisierungstemperatur erwärmt. Mit der Weiterbewegung des Laserstrahls kühlt das umgebende Material die heiße Schicht schnell ab. Die so genannte Selbstabschreckung erfolgt durch Wärmeleitung in das Materialinnere. Durch das schnelle Abkühlen entsteht Martensit, ein sehr hartes Metallgefüge, das zur Härtesteigerung führt.

Beim Laserhärten werden relativ niedrige Leistungsdichten verwendet. Je kleiner die Flächen zum Laserhärten sind und je geringer die Härtetiefe ausfallen soll, desto wirtschaftlicher ist das Verfahren. Man formt den Laserstrahl so, dass er möglichst große Fläche bestrahlt, dafür setzt man auch Scanneroptiken ein.

1: Laserstrahl 2: Werkstück 3: Abgekühltes gehärtetes Metall

Illustration zum Laserhärten