СЕЛЕКТИВНЕ ПОВЕРХНЕВЕ ЗМІЦНЕННЯ ВАЛУ МЕХАНІЗМУ ПЕРЕДАЧ РОБОТИЗОВАНОЮ ЛАЗЕРНОЮ 3D СИСТЕМОЮ - Лесик, Дмитро; Грушка , Матей; Сідун , Карина; Данилейко , Олександр; Кифоренко , Дмитро; Джемелінський , Віталій (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, 2022)
Запропоновано роботизований лазерний метод 3D-зміцнення в якості фінішної операції для збільшення зносостійкості готових металевих виробів. Процес лазерного зміцнення поверхневого шару виробів шляхом зміни його структури є одним із найбільш ефективних методів селективного поверхневого зміцнення. Термічне зміцнення металів та сплавів лазерним випромінюванням основане на локальному нагріванні ділянки поверхні під впливом випромінювання та подальшому охолодженні цієї поверхневої ділянки з надкритичною швидкістю внаслідок тепловідведення теплоти у внутрішні шари металу. Використана роботизована лазерна 3D система (промисловий робот FANUC та сканувальна оптика SCANLAB) дозволяє обробляти поверхні будь-якої складності та геометрії, включаючи вали механізму передач сівалки зернотукової. Виявлено, що розробка й удосконалення технологічного процесу виготовлення сталевих валів редуктора сівалки зернотукової є актуальною технологічною задачею внаслідок швидкого виходу валу із експлуатації, що призводить до витрат часу та коштів на його заміну. Найбільш навантаженні ділянки валу було попередньо оцінено з використанням пакету програмного забезпечення SolidWorks Simulation. Для високоякісної лазерної поверхневої обробки валу механізму передач із сталі 65Г, застосовується високопотужний дисковий твердотільний лазер TruDisk 8002 з максимальною потужністю лазера 8 кВт. Лазерна поверхнева термообробка здійснювалась за стратегією постійної потужності (безперервний режим), варіюючи потужність лазера в межах 1,35–2,25 кВт. На основі двохкомпонентної діаграми стану Fe-Mn, попередньо передбачали критичні точки температури повної аустенізації досліджуваної сталі з урахуванням хімічного складу матеріалу. Крім цього, оцінювали величини щільності енергії лазерного променя діаметром 1 мм на робочій поверхні. Результати показали, що твердість поверхні валу була приблизно в 2,5 рази вище проти необробленої поверхні. Встановлено робочі діапазони параметрів лазерної термообробки валу редуктора для підвищення інтенсивності зміцнення (100–150%) відповідальних зон.