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| Grundlagen | |
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Ein Laserstrahl wird über das Werkstück gezogen, sodass eine gehärtete Spur entsteht. Das Material erwärmt sich dabei nur lokal im Laserbrennfleck, sodass es hier zur Austenitbildung kommt. Das benachbarte Material wird vom Laserstrahl nicht berührt und bleibt daher nahezu auf Raumtemperatur. Sobald sich das erhitzte Material nicht unter dem Laserstrahl befindet, fließt die Wärme in das umgebende Material ab und es bildet sich Martensit (Selbstabschreckung). |
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Dieser Effekt ist viel schneller, als er mit irgendeinem Kühlmedium erreicht werden könnte. Durch diese Art der Abschreckung werden sowohl die hohen Härten als auch die Rissfreiheit erreicht. Die geringe, aber konzentrierte Wärmeeinbringung garantiert minimale Verzüge und Rissfreiheit bei hohen Härten. |
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Eine resultierende Härtespur im Querschliff ist nebenstehend gezeigt. Es bildet sich eine typische Linse aus. Die Härteverläufe sind ebenfalls eingezeichnet. Die Härten fallen an den Spurgrenzen ziemlich scharf ab. |
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In dem gezeigten Beispiel ist die Spurbreite 9mm, die Einhärtetiefe 0,9mm. Gehärtet wurde von 280HV im Grundmaterial auf 800HV in der gehärteten Zone. |
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Durch Aneinanderlegen können die einzelnen Härtspuren zu Flächen kombiniert werden. Im nebenstehenden Bild ist ein Querschliff durch eine solche Fläche gezeigt (51 CrV 4). |
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Durch Zufuhr von Schutzgas kann eine Oxidation der Oberfläche verhindert werden. Da die lokale Wärmeeinbringung auch die Verzugsfreiheit des Werkstücks garantiert, braucht in diesem Falle keine Nachbearbeitung zu erfolgen. Im nebenstehenden Bild sind Härtespuren mit und ohne Schutzgas gezeigt |
| Materialien | |
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Grundsätzlich lassen sich alle Eisen- und Stahlmaterialien mit einem Kohlenstoffgehalt über 0,3% härten. Je feinkörniger das Gefüge, desto besser ist die Härtbarkeit mit dem Laser (vorvergütete Stähle). Beispiele für häufig verwendete, laserhärtbare Materialien sind 42CrMo4, Ck60, C45 51CrMoV9, Vanadis 6, 1.2344, 1.2379, lamellare und globulare Graugüsse. |
