RU2015111857A - Способ и система для лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали - Google Patents

Способ и система для лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали Download PDF

Info

Publication number
RU2015111857A
RU2015111857A RU2015111857A RU2015111857A RU2015111857A RU 2015111857 A RU2015111857 A RU 2015111857A RU 2015111857 A RU2015111857 A RU 2015111857A RU 2015111857 A RU2015111857 A RU 2015111857A RU 2015111857 A RU2015111857 A RU 2015111857A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
laser
laser spot
scanning
crankshaft
Prior art date
Application number
RU2015111857A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2661131C2 (ru
Inventor
Амаия ГАБИЛОНДО
Хесус ДОМИНГУЭС
Карлос СОРЬЯНО
Хосе Луис ОКАНЬЯ
Original Assignee
Этхе-Тар, С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49117838&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2015111857(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Этхе-Тар, С.А. filed Critical Этхе-Тар, С.А.
Publication of RU2015111857A publication Critical patent/RU2015111857A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2661131C2 publication Critical patent/RU2661131C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/008—Identification means, e.g. markings, RFID-tags; Data transfer means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/005—Camshafts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2221/00—Treating localised areas of an article
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2173—Cranks and wrist pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

1. Способ лазерного упрочнения поверхности шейки (1001, 1002) коленчатого вала (1000), причем указанная шейка содержит участок поверхности, подлежащей упрочнению, причем указанный участок поверхности проходит в первом направлении, параллельном оси (X) вращения коленчатого вала, и во втором направлении, соответствующем направлению (W) вдоль окружности шейки, причем указанный участок поверхности содержит по меньшей мере один более термочувствительный подучасток и по меньшей мере один менее термочувствительный подучасток, причем указанный по меньшей мере один более термочувствительный подучасток включает участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала коленчатого вала, причем указанный способ включает:проецирование лазерного луча (2) из лазерного источника (1) на указанный участок поверхности для получения эффективного лазерного пятна (2A, 2B, 2C, 2D, 5) на указанном участке поверхности, причем указанное эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) простирается в указанном первом направлении по основной части указанного участка поверхности, подлежащей упрочнению;осуществление относительного перемещения поверхности коленчатого вала (1000) и лазерного источника (1) в указанном направлении вдоль окружности для последовательного проецирования эффективного лазерного пятна (2A, 2B, 2C, 2D, 5) на разные части указанного участка поверхности в направлении вдоль окружности;причем указанное эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) имеет двумерное распределение энергии;отличающийся тем, что способ включает адаптацию указанного распределения энергии таким образом, что при нагреве указанного менее термочувствительного подучастка указанное распределение энергии является другим, чем

Claims (125)

1. Способ лазерного упрочнения поверхности шейки (1001, 1002) коленчатого вала (1000), причем указанная шейка содержит участок поверхности, подлежащей упрочнению, причем указанный участок поверхности проходит в первом направлении, параллельном оси (X) вращения коленчатого вала, и во втором направлении, соответствующем направлению (W) вдоль окружности шейки, причем указанный участок поверхности содержит по меньшей мере один более термочувствительный подучасток и по меньшей мере один менее термочувствительный подучасток, причем указанный по меньшей мере один более термочувствительный подучасток включает участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала коленчатого вала, причем указанный способ включает:
проецирование лазерного луча (2) из лазерного источника (1) на указанный участок поверхности для получения эффективного лазерного пятна (2A, 2B, 2C, 2D, 5) на указанном участке поверхности, причем указанное эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) простирается в указанном первом направлении по основной части указанного участка поверхности, подлежащей упрочнению;
осуществление относительного перемещения поверхности коленчатого вала (1000) и лазерного источника (1) в указанном направлении вдоль окружности для последовательного проецирования эффективного лазерного пятна (2A, 2B, 2C, 2D, 5) на разные части указанного участка поверхности в направлении вдоль окружности;
причем указанное эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) имеет двумерное распределение энергии;
отличающийся тем, что способ включает адаптацию указанного распределения энергии таким образом, что при нагреве указанного менее термочувствительного подучастка указанное распределение энергии является другим, чем при нагреве указанного более термочувствительного подучастка, включая участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала, во избежание перегрева указанного участка, прилегающего к отверстию (1003) масляного канала.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в течение по меньшей мере 50% времени проецирования эффективного лазерного пятна (2A, 2B, 2C, 2D, 5) на участок поверхности эффективное лазерное пятно имеет ширину в направлении (W) вдоль окружности по меньшей мере 5 мм, предпочтительно, по меньшей мере 7 мм, предпочтительнее, по меньшей мере 10 мм и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 15 мм, 20 мм, 30 мм или более, например по меньшей мере 50 мм.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанное эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) является эквивалентным лазерным пятном, полученным сканированием лазерного луча (2) в первом направлении и во втором направлении с повторным следованием схемой сканирования, при которой лазерное пятно перемещают со скоростью сканирования, при этом двумерное распределение энергии в течение цикла сканирования определяется указанной скоростью сканирования, указанной схемой сканирования, размером лазерного пятна, мощностью лазерного луча и распределением мощности в лазерном луче.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сканирование лазерного луча осуществляют таким образом, что лазерное пятно повторно следует схеме сканирования, содержащей несколько сегментов (51A, 51B; a, b, c, d, e, f, g, h), при этом с каждым из указанных сегментов связано по меньшей мере одно значение параметра, влияющего на указанное двумерное распределение энергии, и при этом указанное по меньшей мере одно значение параметра при работе динамически адаптируют, чтобы указанное по меньшей мере одно значение параметра было иным по меньшей мере для одного из указанных сегментов, когда эффективным лазерным пятном нагревают указанный более термочувствительный подучасток, чем когда нагревают указанный менее термочувствительный подучасток.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно значение параметра указывает по меньшей мере один из следующих параметров: скорость сканирования, размер лазерного пятна, мощность лазерного луча, распределение мощности в лазерном луче, длина соответствующего сегмента и ориентация соответствующего сегмента.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно значение параметра указывает мощность лазерного луча, соответствующую указанному сегменту.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что включает этап хранения для каждого сегмента значения соответствующего по меньшей мере одного параметра в памяти, при этом в указанной памяти по меньшей мере для одного сегмента хранят по меньшей мере два разных значения, первое из которых предназначено для использования при нагреве указанного менее термочувствительного подучастка, а второе - для использования при нагреве указанного более термочувствительного подучастка.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сканирование осуществляют со средней скоростью по меньшей мере 300 сегментов в секунду, предпочтительно, по меньшей мере 600 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 1000 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 5000 сегментов в секунду и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 10000 сегментов в секунду.
9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что адаптацию распределения энергии осуществляют путем адаптации по меньшей мере одного из указанных параметров:
скорость сканирования,
схема сканирования,
размер лазерного пятна,
мощность лазерного луча и
распределение мощности в лазерном луче,
таким образом, что при нагреве указанного менее термочувствительного подучастка указанное распределение энергии является другим, чем при нагреве указанного более термочувствительного подучастка, включая участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала, во избежание перегрева указанного участка, прилегающего к отверстию (1003) масляного канала.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что адаптацию распределения энергии осуществляется путем адаптации мощности лазерного луча (2), например включением и выключением лазерного луча (2) при сканировании лазерного пятна по схеме сканирования.
11. Способ по п. 3, отличающийся тем, что распределением энергии управляют путем избирательной адаптации мощности лазерного луча при сканировании лазерного пятна по схеме сканирования для избирательной установки лазерного луча в одно из нескольких состояний располагаемой мощности по меньшей мере 300 раз в секунду, предпочтительно, по меньшей мере 600 раз в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 1000 раз в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 5000 раз в секунду и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 10000 раз в секунду.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанная схема сканирования содержит несколько сегментов (51A, 51B; a, b, c, d, e, f, g, h), причем каждый из указанных сегментов имеет одно из указанных состояний располагаемой мощности, назначенное ему, и тем, что состояние мощности, назначенное по меньшей мере одному из указанных сегментов, при нагреве указанного менее термочувствительного подучастка является другим, чем при нагреве указанного более термочувствительного подучастка, включая участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала.
13. Способ по любому из пп. 9-12, отличающийся тем, что адаптацию распределения энергии осуществляют путем адаптации скорости сканирования во время сканирования лазерного пятна по схеме сканирования.
14. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сканирование осуществляют со скоростью сканирования, достаточно высокой, чтобы колебания температуры в точках в пределах указанного эффективного лазерного пятна имели амплитуду менее 200°C, предпочтительно, менее 150°C, предпочтительнее, менее 100°C и, даже предпочтительнее, менее 50 °C, между локальным максимумом и следующим локальным минимумом температуры.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что распределение энергии в указанном эффективном лазерном пятне (2A, 2B, 2C, 2D, 5) таково, что ближе к концам эффективного лазерного пятна в указанном первом (Х) направлении прикладывают больше энергии, чем ближе в центру указанного эффективного лазерного пятна в указанном первом (Х) направлении.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное распределение энергии имеет более высокую плотность энергии в передней части (2E) указанного эффективного лазерного пятна, чем в задней части (2F) указанного эффективного лазерного пятна, при этом участок, сканируемый эффективным лазерным пятном, вначале получает лазерное излучение с более высокой средней мощностью, а затем получает лазерное излучение с более низкой средней мощностью.
17. Способ по п. 1, содержащий этап проецирования эффективного лазерного пятна на указанный участок поверхности по обе стороны отверстия (1003) масляного канала в указанном первом направлении, причем указанное отверстие (1003) масляного канала проходит наклонно вовнутрь так, что не проходит под первой стороной (1003A) из указанных сторон, а проходит под второй стороной (1003B) из указанных сторон, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно адаптируют таким образом, чтобы прикладывать больше энергии (5A) к первой стороне (1003A) из указанных сторон, чем ко второй стороне (1003B) из указанных сторон.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно (5) имеет первую форму на указанном менее термочувствительном подучастке и адаптировано таким образом, чтобы иметь по существу U-образную форму при достижении отверстия (1003) масляного канала и иметь по существу перевернутую U-образную форму на выходе с указанного отверстия (1003) масляного канала, или vice versa, и при этом указанная первая форма факультативно является по существу прямоугольной или треугольной формой.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) проецируют на указанную шейку смещенным от центра образом.
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002).
21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит в указанном первом направлении через более, чем 50% шейки (1001, 1002), предпочтительно, через более, чем 75% шейки.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное эффективное лазерное пятно (5) содержит переднюю часть (2H) с распределением и плотностью энергии, выбранными для нагрева части поверхности обрабатываемой детали до температуры упрочнения, промежуточную часть (2I) с распределением и плотностью энергии, выбранными таким образом, чтобы обеспечить охлаждение нагретой части поверхности для закалки, и заднюю часть (2J), имеющую распределение и плотность энергии, выбранные для нагрева закаленной части для ее отпуска.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно устанавливают путем повторяющегося сканирования лазерного луча по обрабатываемой детали, следуя схеме, содержащей несколько линий (51), при этом указанные линии предпочтительно по существу параллельны, и при этом сканирование повторяют с частотой сканирования, причем каждая из указанных нескольких линий содержит несколько сегментов (51A, 51B), и причем способ включает назначение каждому из указанных сегментов заданного значения мощности лазерного луча, чтобы в некоторых из указанных сегментов избирательно устанавливать выходную мощность лазерного луча на разный уровень по сравнению с другими из указанных сегментов.
24. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает этап уменьшения плотности энергии в передней части эффективного лазерного пятна (5), когда эффективное лазерное пятно подходит к ранее упрочненному участку указанного участка поверхности, например к ранее упрочненной части (1001B) шейки (1001, 1002) коленчатого вала, упрочненной перемещением эффективного лазерного пятна вокруг шейки в направлении (W) вдоль окружности.
25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает этап, когда эффективное лазерное пятно подходит к ранее упрочненной части указанного участка поверхности, например к ранее упрочненной части (1001B) шейки (1001, 1002) коленчатого вала, упрочненной перемещением эффективного лазерного пятна вокруг шейки в направлении (W) вдоль окружности, прерывания перемещения указанного эффективного лазерного пятна в передней части указанного эффективного лазерного пятна, тогда как задняя часть указанного эффективного лазерного пятна продолжает движение в указанном направлении вдоль окружности, тем самым постепенно уменьшая размер указанного эффективного лазерного пятна в указанном направлении вдоль окружности, пока указанное эффективное лазерное пятно не исчезнет.
26. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает вращение обрабатываемой детали относительно оси вращения, и при этом пятно лазерного излучения может иметь доступ ко всей окружности участка поверхности, подлежащей упрочнению.
27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает осуществление относительного перемещения в первом направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, и во втором направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, при этом перемещение в указанном первом направлении осуществляют путем перемещения обрабатываемой детали, и при этом перемещение во втором направлении осуществляют путем перемещения лазерного источника, причем, факультативно, лазерный источник (1) может перемещаться параллельно указанной оси вращения.
28. Способ по п. 26, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемой детали используют коленчатый вал (1000) с несколькими отверстиями (1003) масляных каналов.
29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002) коленчатого вала.
30. Способ по п. 28, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит через более, чем 50% шейки (1001, 1002) коленчатого вала, предпочтительно, через более, чем 75% шейки, в направлении, параллельном продольному направлению коленчатого вала.
31. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коленчатый вал (1000) содержит коренные шейки (1001), шатунные шейки (1002) и отверстия (1003) масляных каналов, причем указанное относительное перемещение осуществляется:
путем вращения указанного коленчатого вала;
при этом
при вращении указанного коленчатого вала лазерный луч (2) сканируют, по меньшей мере, по части поверхности шейки в соответствии с заданной схемой сканирования (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G) для нагревания поверхности
и при этом
сканирование выполняют так, чтобы к более термочувствительным подучасткам прикладывать меньше энергии, чем к менее термочувствительным подучасткам указанной поверхности.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что сканирование выполняют, поддерживая мощность лазерного луча по существу постоянной и адаптируя скорость сканирования и/или схему сканирования так, чтобы к более термочувствительным подучасткам прикладывать меньше энергии, чем к менее термочувствительным подучасткам указанной поверхности.
33. Способ по п. 31, отличающийся тем, что сканирование выполняют, поддерживая схему сканирования по существу постоянной и адаптируя скорость сканирования и/или мощность луча так, чтобы к более термочувствительным подучасткам прикладывать меньше энергии, чем к менее термочувствительным подучасткам указанной поверхности, например, путем динамической адаптации включенного/выключенного состояния лазерного луча в соответствии с сегментами (51A, 51B) схемы сканирования.
34. Способ по п. 31, отличающийся тем, что указанная схема сканирования содержит несколько сегментов, и при этом каждому из указанных сегментов назначают состояние мощности луча для установки мощности лазерного луча, в соответствии с каждым сегментом, на уровень мощности, соответствующий указанному состоянию мощности, и при этом лазер предназначен для изменения мощности лазерного луча, как требуется указанным состоянием мощности луча, и при этом сканирование производят со скоростью по меньшей мере 300 сегментов в секунду, предпочтительно, по меньшей мере 600 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 1000 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 5000 сегментов в секунду и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 10000 сегментов в секунду, причем, схему сканирования повторяют с частотой по меньшей мере 10 Гц, предпочтительно, по меньшей мере 50 Гц, предпочтительнее, по меньшей мере 100 Гц, и при этом состояние мощности, назначенное по меньшей мере одному из указанных сегментов, для указанного более термочувствительного подучастка является другим, чем для указанного менее термочувствительного подучастка.
35. Способ по п. 31, отличающийся тем, что более термочувствительные подучастки содержат участки, прилегающие к отверстиям (1003) масляных каналов, и опционно участки, прилегающие к галтелям (1004) на осевых концах шеек коленчатого вала.
36. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный лазерный источник представляет собой волоконный лазер.
37. Способ лазерного упрочнения поверхности шейки (1001, 1002) коленчатого вала (1000), причем указанная шейка содержит участок поверхности, подлежащей упрочнению, причем указанный участок поверхности проходит в первом направлении, параллельном оси (X) вращения коленчатого вала, и во втором направлении, соответствующем направлению (W) вдоль окружности шейки, причем указанный участок поверхности содержит по меньшей мере один более термочувствительный подучасток и по меньшей мере один менее термочувствительный подучасток, причем указанный по меньшей мере один более термочувствительный подучасток содержит участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала коленчатого вала, причем способ включает:
проецирование лазерного луча (2) из лазерного источника (1) на указанный участок поверхности;
осуществление относительного перемещения поверхности коленчатого вала (1000) и лазерного источника (1) в указанном направлении (W) вдоль окружности для последовательного проецирования лазерного луча на разные части указанного участка поверхности в направлении вдоль окружности для упрочнения окружного сегмента (1001A) участка поверхности, подлежащей упрочнению;
смещение лазерного луча в указанном первом направлении для увеличения протяженности указанного окружного сегмента (1001A) в указанном первом направлении, пока не будет завершено упрочнение указанного участка поверхности, подлежащей упрочнению;
отличающийся тем, что способ включает адаптацию порядка, в каком энергию прикладывают к указанному коленчатому валу указанным лазерным лучом синхронно с относительным перемещением лазерного источника и поверхности коленчатого вала для прикладывания меньшего количества энергии на указанном более термочувствительном подучастке, включая участок, прилегающий к отверстию (1003) масляного канала, чем на указанном менее термочувствительном подучастке, во избежание перегрева указанного участка, прилегающего к отверстию (1003) масляного канала.
38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что этап осуществления относительного перемещения поверхности коленчатого вала (1000) и лазерного источника (1) в указанном направлении вдоль окружности включает вращение коленчатого вала с высокой частотой вращения, такой как частота вращения более 3000 мин-1, такой как частота вращения более 6000 мин-1.
39. Способ по п. 37, отличающийся тем, что включает этап одновременного проецирования более одного лазерного луча (2) на указанный участок поверхности для одновременного нагревания соответствующими эффективными лазерными пятнами (5) нескольких частей окружного сегмента шейки.
40. Способ по п. 37, отличающийся тем, что включает этап прикладывания энергии для нагрева указанного участка поверхности с обеих сторон отверстия (1003) масляного канала в указанном первом направлении, причем указанное отверстие (1003) масляного канала проходит вовнутрь наклонно так, что не проходит под первой стороной (1003A) из указанных сторон, но проходит под второй стороной (1003B) из указанных сторон, при этом способ включает прикладывание больше энергии (5A) к первой стороне (1003A) из указанных сторон, чем ко второй стороне (1003B) из указанных сторон.
41. Способ по п. 37, отличающийся тем, что включает этап обеспечения перемещения эффективного лазерного пятна (5) в направлении вдоль окружности шейки (1001, 1002) с первой скоростью для повторяющегося нагрева окружной части указанной шейки и перемещения эффективного лазерного пятна в указанном первом направлении со второй скоростью, меньшей указанной первой скорости, чтобы тем самым нагревать новые окружные части, при этом позволяя ранее нагретым окружным частям охлаждаться для обеспечения самозакалки, чтобы постепенно увеличивать размер упрочненного окружного сегмента (1001A) шейки.
42. Способ по п. 37, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно (2A, 2B, 2C, 2D, 5) проецируют на указанную шейку смещенным от центра образом.
43. Способ по п. 37, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002).
44. Способ по п. 37, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит в указанном первом направлении через более, чем 50% шейки (1001, 1002), предпочтительно, через более, чем 75% шейки.
45. Способ по п. 37, отличающийся тем, что указанное эффективное лазерное пятно (5) содержит переднюю часть (2H) с распределением и плотностью энергии, выбранными для нагрева части поверхности обрабатываемой детали до температуры упрочнения, промежуточную часть (2I) с распределением и плотностью энергии, выбранными таким образом, чтобы обеспечить охлаждение нагретой части поверхности для закалки, и заднюю часть (2J), имеющую распределение и плотность энергии, выбранные для нагрева закаленной части для ее отпуска.
46. Способ по п. 37, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно устанавливают путем повторяющегося сканирования лазерного луча по обрабатываемой детали, следуя схеме, содержащей несколько линий (51), при этом указанные линии предпочтительно по существу параллельны, и при этом сканирование повторяют с частотой сканирования, причем каждая из указанных нескольких линий содержит несколько сегментов (51A, 51B), и причем способ включает назначение каждому из указанных сегментов заданного значения мощности лазерного луча, чтобы в некоторых из указанных сегментов избирательно устанавливать выходную мощность лазерного луча на разный уровень по сравнению с другими из указанных сегментов.
47. Способ по п. 37, отличающийся тем, что включает этап уменьшения плотности энергии в передней части эффективного лазерного пятна (5), когда эффективное лазерное пятно подходит к ранее упрочненному участку указанного участка поверхности, например к ранее упрочненной части (1001B) шейки (1001, 1002) коленчатого вала, упрочненной перемещением эффективного лазерного пятна вокруг шейки в направлении (W) вдоль окружности.
48. Способ по п. 37, отличающийся тем, что включает этап, когда эффективное лазерное пятно подходит к ранее упрочненной части указанного участка поверхности, например к ранее упрочненной части (1001B) шейки (1001, 1002) коленчатого вала, упрочненной перемещением эффективного лазерного пятна вокруг шейки в направлении (W) вдоль окружности, прерывания перемещения указанного эффективного лазерного пятна в передней части указанного эффективного лазерного пятна, тогда как задняя часть указанного эффективного лазерного пятна продолжает движение в указанном направлении вдоль окружности, тем самым постепенно уменьшая размер указанного эффективного лазерного пятна в указанном направлении вдоль окружности, пока указанное эффективное лазерное пятно не исчезнет.
49. Способ по п. 37, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает вращение обрабатываемой детали относительно оси вращения, и при этом пятно лазерного излучения может иметь доступ ко всей окружности участка поверхности, подлежащей упрочнению.
50. Способ по п. 49, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает осуществление относительного перемещения в первом направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, и во втором направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, при этом перемещение в указанном первом направлении осуществляют путем перемещения обрабатываемой детали, и при этом перемещение во втором направлении осуществляют путем перемещения лазерного источника, причем, факультативно, лазерный источник (1) может перемещаться параллельно указанной оси вращения.
51. Способ по п. 50, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемой детали используют коленчатый вал (1000) с несколькими отверстиями (1003) масляных каналов.
52. Способ по п. 51, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002) коленчатого вала.
53. Способ по п. 51, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит через более, чем 50% шейки (1001, 1002) коленчатого вала, предпочтительно, через более, чем 75% шейки, в направлении, параллельном продольному направлению коленчатого вала.
54. Способ по п. 37, отличающийся тем, что указанный лазерный источник представляет собой волоконный лазер.
55. Способ лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали, причем обрабатываемая деталь содержит по меньшей мере один участок поверхности, подлежащей упрочнению, причем указанный участок поверхности содержит по меньшей мере один более термочувствительный подучасток и по меньшей мере один менее термочувствительный подучасток, причем способ включает:
проецирование лазерного луча (2) из лазерного источника (1) на указанный участок поверхности, чтобы получить лазерное пятно на указанном участке;
осуществление относительного перемещения поверхности обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1), обеспечивающее, таким образом, последовательное проецирование лазерного пятна на разные части указанного участка поверхности;
во время указанного относительного перемещения повторяющееся сканирование лазерного луча (2) по соответствующей части указанного участка поверхности в двух измерениях для получения двумерного эквивалентного или виртуального эффективного лазерного пятна (2A, 2B, 2C, 2D, 5) на указанном участке поверхности, причем указанное эффективное лазерное пятно имеет распределение энергии;
отличающийся тем, что указанное распределение энергии адаптируют так, что на более термочувствительном подучастке оно другое, чем на менее термочувствительном подучастке, для предотвращения перегрева указанного более термочувствительного подучастка.
56. Способ по п. 55, отличающийся тем, что включает сканирование лазерного луча по схеме сканирования в указанном эффективном лазерном пятне (5) и изменение мощности лазерного луча по указанной схеме сканирования для получения указанного распределения энергии, факультативно путем включения и выключения лазерного луча по указанной схеме сканирования.
57. Способ по п. 55, отличающийся тем, что распределением энергии управляют путем избирательной адаптации мощности лазерного луча при сканировании лазерного пятна по схеме сканирования, чтобы избирательно устанавливать лазерный луч в одно из нескольких состояний располагаемой мощности по меньшей мере 300 раз в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 600 раз в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 1000 раз в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 5000 раз в секунду и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 10000 раз в секунду.
58. Способ по п. 57, отличающийся тем, что указанная схема сканирования содержит несколько сегментов (51A, 51B; a, b, c, d, e, f, g, h), причем каждый из указанных сегментов имеет одно из указанных состояний располагаемой мощности, назначенное ему, и тем, что состояние мощности, назначенное по меньшей мере одному из указанных сегментов, в указанном менее термочувствительном подучастке является другим, чем в указанном более термочувствительном подучастке.
59. Способ по п. 55, отличающийся тем, что включает этап использования другой схемы сканирования для лазерного луча в указанном эффективном лазерном пятне на указанном более термочувствительном подучастке, чем на указанном менее термочувствительном подучастке.
60. Способ по п. 55, отличающийся тем, что включает этап адаптации указанного распределения энергии путем адаптации скорости сканирования таким образом, что по меньшей мере в части указанного эффективного лазерного пятна на указанном более термочувствительном подучастке она другая, чем на указанном менее термочувствительном подучастке.
61. Способ по п. 55, отличающийся тем, что указанное эффективное лазерное пятно (5) содержит переднюю часть (2H) с распределением и плотностью энергии, выбранными для нагрева части поверхности обрабатываемой детали до температуры упрочнения, промежуточную часть (2I) с распределением и плотностью энергии, выбранными таким образом, чтобы обеспечить охлаждение нагретой части поверхности для закалки, и заднюю часть (2J), имеющую распределение и плотность энергии, выбранные для нагрева закаленной части для ее отпуска.
62. Способ по п. 55, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно устанавливают путем повторяющегося сканирования лазерного луча по обрабатываемой детали, следуя схеме, содержащей несколько линий (51), при этом указанные линии предпочтительно по существу параллельны, и при этом сканирование повторяют с частотой сканирования, причем каждая из указанных нескольких линий содержит несколько сегментов (51A, 51B), и причем способ включает назначение каждому из указанных сегментов заданного значения мощности лазерного луча, чтобы в некоторых из указанных сегментов избирательно устанавливать выходную мощность лазерного луча на разный уровень по сравнению с другими из указанных сегментов.
63. Способ по п. 62, отличающийся тем, что частота сканирования составляет по меньшей мере 50 Гц, предпочтительно, по меньшей мере 100 Гц, при этом указанные несколько линий представляют собой по меньшей мере две линии, предпочтительно, по меньшей мере 3 линии, предпочтительнее, по меньшей мере 4 линии, например 5-10 линий, и при этом каждая линия содержит по меньшей мере 3 сегмента (51A, 51B), предпочтительно, по меньшей мере 5 сегментов и, предпочтительнее, по меньшей мере 10 сегментов, например 10-20 сегментов.
64. Способ по п. 55, отличающийся тем, что сканирование лазерного луча осуществляют таким образом, что лазерное пятно повторно следует схеме сканирования, содержащей несколько сегментов (51A, 51B; a, b, c, d, e, f, g, h), при этом с каждым из указанных сегментов связано по меньшей мере одно значение параметра, влияющего на указанное двумерное распределение энергии, и при этом указанное по меньшей мере одно значение параметра при работе динамически адаптируют, чтобы указанное по меньшей мере одно значение параметра было иным по меньшей мере для одного из указанных сегментов, когда эффективным лазерным пятном нагревают указанный более термочувствительный подучасток, чем когда нагревают указанный менее термочувствительный подучасток.
65. Способ по п. 64, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно значение параметра указывает по меньшей мере один из следующих параметров: скорость сканирования, размер лазерного пятна, мощность лазерного луча, распределение мощности в лазерном луче, длина соответствующего сегмента и ориентация соответствующего сегмента.
66. Способ по п. 64, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно значение параметра указывает мощность лазерного луча, соответствующую указанному сегменту.
67. Способ по п. 64, отличающийся тем, что включает этап хранения для каждого сегмента значения соответствующего по меньшей мере одного параметра в памяти, при этом в указанной памяти по меньшей мере для одного сегмента хранят по меньшей мере два разных значения, первое из которых предназначено для использования при нагреве указанного менее термочувствительного подучастка, а второе - для использования при нагреве указанного более термочувствительного подучастка.
68. Способ по п. 64, отличающийся тем, что сканирование осуществляют со средней скоростью по меньшей мере 300 сегментов в секунду, предпочтительно, по меньшей мере 600 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 1000 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 5000 сегментов в секунду и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 10000 сегментов в секунду.
69. Способ по п. 55, отличающийся тем, что включает этап уменьшения плотности энергии в передней части эффективного лазерного пятна (5), когда эффективное лазерное пятно подходит к ранее упрочненному участку указанного участка поверхности, например к ранее упрочненной части (1001B) шейки (1001, 1002) коленчатого вала, упрочненной перемещением эффективного лазерного пятна вокруг шейки в направлении (W) вдоль окружности.
70. Способ по п. 55, отличающийся тем, что включает этап, когда эффективное лазерное пятно подходит к ранее упрочненной части указанного участка поверхности, например к ранее упрочненной части (1001B) шейки (1001, 1002) коленчатого вала, упрочненной перемещением эффективного лазерного пятна вокруг шейки в направлении (W) вдоль окружности, прерывания перемещения указанного эффективного лазерного пятна в передней части указанного эффективного лазерного пятна, тогда как задняя часть указанного эффективного лазерного пятна продолжает движение в указанном направлении вдоль окружности, тем самым постепенно уменьшая размер указанного эффективного лазерного пятна в указанном направлении вдоль окружности, пока указанное эффективное лазерное пятно не исчезнет.
71. Способ по п. 55, отличающийся тем, что сканирование выполняют таким образом, что лазерное пятно следует схеме сканирования (2G) на участке поверхности,
при этом по меньшей мере один из следующих параметров:
(i) скорость сканирования; и/или (ii) мощность лазерного луча; и/или (iii) размер лазерного пятна;
в одной части схемы сканирования является другим, чем в другой части схемы сканирования, во избежание перегрева обрабатываемой детали на более термочувствительном подучастке.
72. Способ по п. 71, отличающийся тем, что указанная схема сканирования (2G) включает несколько сегментов (a, b, c, d, e, f, g, h; 51A, 51B), при этом каждому из указанных сегментов назначают
(i) скорость сканирования; и/или (ii) мощность лазерного луча; и/или (iii) размер лазерного пятна;
причем по меньшей мере один из указанных параметров: скорость сканирования, мощность лазерного луча и размер лазерного пятна - выбирают иным по меньшей мере для одного из указанных сегментов по сравнению по меньшей мере с другим из указанных сегментов.
73. Способ по п. 72, отличающийся тем, что в сегменте (c, g; a, e), расположенном ближе к более термочувствительному подучастку, скорость сканирования выбирают более высокой, чем в двух прилегающих сегментах (b, d; h, f), находящихся в стороне от указанного термочувствительного подучастка.
74. Способ по п. 72, отличающийся тем, что в сегменте (c, g; a, e), находящемся ближе к более термочувствительному подучастку, мощность лазерного луча выбирают более низкой, чем в двух прилегающих сегментах (b, d; h, f), находящихся в стороне от указанного термочувствительного подучастка.
75. Способ по п. 72, отличающийся тем, что в сегменте (c, g; a, e), находящемся ближе к более термочувствительному подучастку, лазерное пятно выбирают имеющим большую площадь, чем в двух прилегающих сегментах (b, d; h, f), находящихся в стороне от указанного термочувствительного подучастка
76. Способ по п. 72, отличающийся тем, что
(i) скорость сканирования; и/или (ii) мощность лазерного луча; и/или (iii) размер лазерного пятна,
назначенную и/или назначенный и/или назначенные одному или нескольким сегментам, изменяют по меньшей мере один раз, когда поверхность обрабатываемой детали (1000) перемещается относительно лазерного источника (1).
77. Способ по п. 72, отличающийся тем, что включает этап программирования электронного средства (100) управления для управления лазерным лучом путем назначения каждому из указанных сегментов (a, b, c, d, e, f, g, h),
(i) по меньшей мере одной скорости сканирования; и/или (ii) по меньшей мере одной мощности лазерного луча; и/или (iii) по меньшей мере одного размера лазерного пятна.
78. Способ по п. 71, отличающийся тем, что схема (2G) сканирования имеет геометрическую форму, при этом указанную геометрическую форму схемы (2G) сканирования изменяют по меньшей мере один раз, когда поверхность обрабатываемой детали (1000) перемещается относительно лазерного источника (1).
79. Способ по п. 55, отличающийся тем, что сканирование осуществляют таким образом, что лазерное пятно следует схеме сканирования (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G) на участке, причем схема сканирования имеет геометрическую конфигурацию,
и при этом
геометрическую конфигурацию схемы сканирования изменяют по меньшей мере один раз во время относительного перемещения участка поверхности и лазерного источника.
80. Способ по п. 55, отличающийся тем, что включает:
модулирование лазерного луча (2);
при этом
когда лазерное пятно находится на указанном более термочувствительном подучастке, лазерный луч (2) модулируют иначе, чем когда оно находится на указанном менее термочувствительном подучастке, для предотвращения перегрева соответствующей части обрабатываемой детали;
при этом
A) лазерный луч модулируют по мощности;
и/или
Б) лазерный луч модулируют по скорости сканирования;
и/или
В) лазерный луч модулируют по его схеме сканирования так, что лазерное пятно следует другой схеме сканирования (2B, 2D) в соответствии с указанным более термочувствительным подучастком, чем в соответствии с указанным менее термочувствительным подучастком;
и/или
Г) лазерный луч модулируют по его размеру лазерного пятна так, что размер лазерного пятна является иным в соответствии с указанным более термочувствительным подучастком, чем в соответствии с указанным менее термочувствительным подучастком.
81. Способ по п. 55, отличающийся тем, что
нагрев осуществляют так, что часть поверхности обрабатываемой детали, входящая на участок, сканируемый лазерным лучом, вначале получает облучение лазером с более высокой средней мощностью, а затем получает облучение лазером с более низкой средней мощностью.
82. Способ по п. 55, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает вращение обрабатываемой детали относительно оси вращения, и при этом пятно лазерного излучения может иметь доступ ко всей окружности участка поверхности, подлежащей упрочнению.
83. Способ по п. 82, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает осуществление относительного перемещения в первом направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, и во втором направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, при этом перемещение в указанном первом направлении осуществляют путем перемещения обрабатываемой детали, и при этом перемещение во втором направлении осуществляют путем перемещения лазерного источника, причем, факультативно, лазерный источник (1) может перемещаться параллельно указанной оси вращения.
84. Способ по п. 82, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемой детали используют коленчатый вал (1000) с несколькими отверстиями (1003) масляных каналов.
85. Способ по п. 84, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002) коленчатого вала.
86. Способ по п. 84, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит через более чем 50% шейки (1001, 1002) коленчатого вала, предпочтительно, через более чем 75% шейки, в направлении, параллельном продольному направлению коленчатого вала.
87. Способ по п. 55, отличающийся тем, что указанный лазерный источник представляет собой волоконный лазер.
88 . Способ лазерного упрочнения поверхности шейки коленчатого вала, при этом шейка имеет по существу круглое поперечное сечение, причем способ включает:
проецирование лазерного луча (2) из лазерного источника (1) на указанную поверхность с получением, таким образом, лазерного пятна на указанной поверхности;
осуществление относительного перемещения поверхности обрабатываемой детали и лазерного источника (1), обеспечивающего, таким образом, последовательное проецирование лазерного пятна на разные части указанной поверхности по окружности указанной поверхности;
отличающийся тем, что
лазерный луч проецируют на поверхность смещенным от центра образом.
89. Способ по п. 88, отличающийся тем, что
лазерный луч проецируют на поверхность шейки в направлении, не перпендикулярном указанной поверхности, предпочтительно, образуя угол (γ) менее 70° с указанной поверхностью в точке падения лазерного луча и на указанную поверхность.
90. Способ по п. 88, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает вращение обрабатываемой детали относительно оси вращения, и при этом пятно лазерного излучения может иметь доступ ко всей окружности участка поверхности, подлежащей упрочнению.
91. Способ по п. 88, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает осуществление относительного перемещения в первом направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, и во втором направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, при этом перемещение в указанном первом направлении осуществляют путем перемещения обрабатываемой детали, и при этом перемещение во втором направлении осуществляют путем перемещения лазерного источника, причем, факультативно, лазерный источник (1) может перемещаться параллельно указанной оси вращения.
92. Способ по п. 88, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемой детали используют коленчатый вал (1000) с несколькими отверстиями (1003) масляных каналов.
93. Способ по п. 92, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002) коленчатого вала.
94. Способ по п. 92, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит через более чем 50% шейки (1001, 1002) коленчатого вала, предпочтительно, через более, чем 75% шейки, в направлении, параллельном продольному направлению коленчатого вала.
95. Способ по п. 88, отличающийся тем, что указанный лазерный источник представляет собой волоконный лазер.
96. Способ лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали, включающий:
проецирование лазерного излучения из лазерного источника (1) на участки поверхности, подлежащей нагреву,
отличающийся тем, что лазерное излучение проецируют на первый участок поверхности (1001, 1002) и на второй участок поверхности (1005), проходящий по существу перпендикулярно указанному первому участку поверхности,
при этом способ включает расщепление лазерного луча (2) на первую составляющую (2') лазерного луча, имеющую s-поляризацию, и на вторую составляющую (2'') лазерного луча, имеющую p-поляризацию, и использование указанной первой составляющей лазерного луча для нагрева указанного первого участка поверхности (1001, 1002), и использование указанной второй составляющей лазерного луча для нагрева указанного второго участка поверхности (1005).
97. Способ по п. 96, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает вращение обрабатываемой детали относительно оси вращения, и при этом пятно лазерного излучения может иметь доступ ко всей окружности участка поверхности, подлежащей упрочнению.
98. Способ по п. 97, отличающийся тем, что осуществление относительного перемещения обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1) включает осуществление относительного перемещения в первом направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, и во втором направлении, перпендикулярном указанной оси вращения, при этом перемещение в указанном первом направлении осуществляют путем перемещения обрабатываемой детали, и при этом перемещение во втором направлении осуществляют путем перемещения лазерного источника, причем, факультативно, лазерный источник (1) может перемещаться параллельно указанной оси вращения.
99. Способ по п. 96, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемой детали используют коленчатый вал (1000) с несколькими отверстиями (1003) масляных каналов.
100. Способ по п. 99, отличающийся тем, что участок поверхности, подлежащей упрочнению, является общей поверхностью шейки (1001, 1002) коленчатого вала.
101. Способ по п. 99, отличающийся тем, что эффективное лазерное пятно проходит через более, чем 50% шейки (1001, 1002) коленчатого вала, предпочтительно, через более, чем 75% шейки, в направлении, параллельном продольному направлению коленчатого вала.
102. Способ по п. 96, отличающийся тем, что указанный лазерный источник представляет собой волоконный лазер.
103. Система для упрочнения по меньшей мере части поверхности обрабатываемой детали (1000), причем система содержит лазерный источник (1) и средства (12, 13, 21) для осуществления относительного перемещения поверхности обрабатываемой детали (1000) и лазерного источника (1), причем система дополнительно содержит электронные средства (100) управления для управления работой системы,
отличающаяся тем, что
электронные средства управления (100) предназначены для управления системой так, чтобы осуществлять способ по любому из предыдущих пунктов.
104. Носитель информации, хранящий компьютерную программу, содержащую программные команды для осуществления способа по любому из пп. 1-102 при исполнении в системе по п. 103.
105. Устройство для упрочнения участка поверхности обрабатываемой детали (1000), причем участок поверхности содержит по меньшей мере один менее термочувствительный подучасток и по меньшей мере один более термочувствительный подучасток, причем устройство содержит лазерный источник (1), предназначенный для проецирования эффективного лазерного пятна на участок поверхности, и средства (12, 13, 21) для осуществления относительного перемещения указанного участка поверхности и эффективного лазерного пятна, тем самым указанное эффективное лазерное пятно перемещается по указанному участку поверхности для последовательного и постепенного нагрева разных частей указанного участка поверхности до температуры, подходящей для упрочнения, при этом указанное эффективное лазерное пятно имеет двумерное распределение энергии, причем устройство дополнительно содержит систему (100) управления, предназначенную для управления работой устройства, отличающееся тем, что указанная система управления предназначена для изменения указанного двумерного распределения энергии таким образом, что на указанном более термочувствительном подучастке оно иное, чем на указанном менее термочувствительном подучастке.
106. Устройство по п. 105, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один более термочувствительный подучасток представляет собой
- участок, прилегающий к отверстию на участке поверхности, например к отверстию (1003) масляного канала;
и/или
- галтель (1004), например галтель, обработанная по схеме «на врезание»;
и/или
ранее упрочненную часть участка поверхности, например часть, на которую эффективное лазерное пятно заходит в конце 360-градусной траектории по окружности объекта, такого как цилиндрическая шейка (1001, 1002) коленчатого вала (1000).
107. Устройство по п. 105, отличающееся тем, что конструктивно исполнено для работы таким образом, чтобы указанное эффективное лазерное пятно имело определенный размер и перемещалось по указанному участку поверхности с определенной скоростью так, чтобы в течение по меньшей мере части перемещения указанного эффективного лазерного пятна по указанному участку поверхности, предпочтительно, в течение по меньшей мере 50 %, предпочтительнее, в течение по меньшей мере 90 % и, даже предпочтительнее, в течение 100 % перемещения указанного эффективного лазерного пятна по указанному участку поверхности, части на указанном участке поверхности, нагреваемом указанным эффективным лазерным пятном, нагревались по меньшей мере 0,5 секунды, предпочтительно, по меньшей мере 1 секунду, и при этом размер эффективного лазерного пятна в направлении, в котором эффективное лазерное пятно перемещается по участку поверхности, составляет по меньшей мере 5 мм, предпочтительно, по меньшей мере 7 мм, предпочтительнее, по меньшей мере 10 мм и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 15 мм, 20 мм, 30 мм или более, например, по меньшей мере 50 мм.
108. Устройство по п. 105, отличающееся тем, что предназначено для получения указанного эффективного лазерного пятна путем получения нескольких сегментов (a, b, c, d, e, f, g, h; 51A, 51B) указанного эффективного лазерного пятна, причем указанные несколько сегментов представляют собой по меньшей мере шесть сегментов, причем система управления предназначена для изменения двумерного распределения энергии путем избирательного изменения плотности энергии и/или распределения указанных сегментов в соответствии со значениями параметров, назначенными указанным сегментам, причем указанные значения параметров хранятся в памяти указанной системы управления.
109. Устройство по п. 108, отличающееся тем, что указанный лазерный источник содержит средства сканирования, предназначенные для двумерного сканирования лазерного луча указанного лазерного источника, при этом система управления предназначена для сканирования лазерного луча в двух измерениях, согласно схеме сканирования, содержащей указанные несколько сегментов, для получения указанного эффективного лазерного пятна, при этом указанная схема сканирования повторяется с частотой повторения по меньшей мере 10 Гц, предпочтительно, по меньшей мере 50 Гц, предпочтительнее, по меньшей мере 100 Гц и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 200 Гц.
110. Устройство по п. 109, отличающееся тем, что указанные значения параметров указывают уровень мощности луча и/или скорость сканирования луча в соответствии с соответствующим сегментом схемы сканирования.
111. Устройство по п. 105, отличающееся тем, что указанный лазерный источник содержит средства сканирования, предназначенные для двумерного сканирования лазерного луча указанного лазерного источника, при этом система управления предназначена для сканирования лазерного луча в двух измерениях для получения указанного эффективного лазерного пятна согласно схеме сканирования, при этом указанная схема сканирования повторяется с частотой повторения по меньшей мере 10 Гц, предпочтительно, по меньшей мере 50 Гц, предпочтительнее, по меньшей мере 100 Гц и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 200 Гц.
112. Устройство по п. 105, запрограммированное для упрочнения по меньшей мере одной шейки коленчатого вала, отличающееся тем, что устройство запрограммировано для получения указанного эффективного лазерного пятна, простирающегося в продольном направлении коленчатого вала на более 50 % указанной шейки коленчатого вала, предпочтительно, более 75 % указанной шейки коленчатого вала.
113. Устройство по п. 105, отличающееся тем, что указанная система управления содержит память (110, 120; 140, 150), предназначенную для хранения нескольких наборов данных (111-114; 121-124; 141; 151), причем каждый из указанных наборов данных указывает двумерное распределение энергии указанного эффективного лазерного пятна, при этом указанное устройство предназначено для адаптации двумерного распределения энергии эффективного лазерного пятна, когда указанное эффективное лазерное пятно перемещается по указанному участку поверхности, с использованием одного из указанных нескольких наборов данных для управления лазерным источником, когда эффективное лазерное пятно проецируется на указанный менее термочувствительный подучасток, и с использованием по меньшей мере одного другого из указанных нескольких наборов данных для управления лазерным источником, когда эффективное лазерное пятно проецируется на указанный более термочувствительный подучасток.
114. Устройство по п. 105 для лазерного упрочнения поверхностей шеек коленчатого вала (1000), представляющих собой по меньшей мере две расположенные по центру коренные шейки (1001) и по меньшей мере одну смещенную шатунную шейку (1002), причем устройство содержит:
опору (20) коленчатого вала, предназначенную для поддержки коленчатого вала и, факультативно, для вращения коленчатого вала относительно продольной оси коленчатого вала;
по меньшей мере один лазерный источник (1), предназначенный для проецирования лазерного луча (2) на шейку коленчатого вала (1000) для получения лазерного пятна на указанной шейке;
отличающееся тем, что указанный лазерный источник содержит средства (3) двунаправленного сканирования для сканирования лазерного луча в двух измерениях с целью установки двумерной схемы сканирования на указанной поверхности указанной шейки.
115. Устройство по п. 114, отличающееся тем, что указанная опора коленчатого вала (20) и указанный лазерный источник (1) подвижны относительно друг друга по меньшей мере в двух разных направлениях, перпендикулярных указанной продольной оси, для обеспечения постоянного расстояния между шатунной шейкой (1002) и лазерным источником (1) при вращении указанного коленчатого вала относительно продольной оси, причем указанная шатунная шейка смещена относительно указанной продольной оси.
116. Устройство по п. 115, отличающееся тем, что указанный лазерный источник (1) подвижен в первом направлении (Z), предпочтительно, вертикально, при этом указанная опора (20) коленчатого вала подвижна во втором направлении (Y), предпочтительно, горизонтально, причем оба указанные первое и второе направления перпендикулярны указанной продольной оси.
117. Устройство по п. 116, отличающееся тем, что лазерный источник (1) является дополнительно подвижным параллельно указанной продольной оси коленчатого вала.
118. Устройство по п. 114, отличающееся тем, что содержит блок (100) управления, содержащий память, хранящую значения параметров, связанные с указанной схемой сканирования, причем первый набор указанных значений параметров определяет первое двумерное распределение энергии на шейке указанного коленчатого вала, а второй набор указанных значений параметров определяет второе двумерное распределение энергии на указанной шейке.
119. Устройство по п. 118, отличающееся тем, что указанный блок (100) управления предназначен для управления процессом упрочнения путем избирательного применения при вращении коленчатого вала относительно его продольной оси указанного первого набора значений параметров и указанного второго набора значений параметров и, факультативно, дополнительного набора значений параметров, хранящихся в указанной памяти, синхронно с появлением более термочувствительного участка в соответствии с указанной двумерной схемой сканирования.
120. Устройство по п. 118, отличающееся тем, что указанная схема сканирования представляет собой сегментированную схему сканирования, содержащую несколько сегментов (a, b, c, d, e, f, g, h; 51A, 51B), и при этом каждому сегменту назначено по меньшей мере одно из указанных значений параметров, при этом указанное по меньшей мере одно значение параметра указывает по меньшей мере одно из следующего: скорость сканирования, размер лазерного пятна, мощность лазерного луча, распределение мощности в лазерном луче, длина соответствующего сегмента и ориентация соответствующего сегмента.
121. Устройство по п. 120, предназначенное для выполнения сканирования со средней скоростью по меньшей мере 300 сегментов в секунду, предпочтительно, по меньшей мере 600 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 1000 сегментов в секунду, предпочтительнее, по меньшей мере 5000 сегментов в секунду и, даже предпочтительнее, по меньшей мере 10000 сегментов в секунду.
122. Способ лазерного упрочнения по меньшей мере одного участка поверхности обрабатываемой детали, такой как коленчатый вал, включающий этап нагрева указанного участка поверхности обрабатываемой детали до температуры для упрочнения с использованием устройства по любому из пп. 105-121, и этап охлаждения нагретых частей указанного участка поверхности для получения закалки.
123. Коленчатый вал, содержащий несколько шеек, причем по меньшей мере одна из указанных шеек имеет поверхность, упрочненную способом по любому из пп. 102 и 122.
124. Способ программирования устройства по любому из пп. 105-121 для лазерного упрочнения шеек коленчатого вала, включающий следующие этапы:
назначение значений, связанных с распределением энергии параметров, таких как мощность лазерного луча, и/или скорость сканирования, и/или длина сегмента, и/или ориентация сегмента, нескольким сегментам (a, b, c, d, e, f, g, h; 51A, 51B) для установления нескольких наборов данных, причем каждый набор данных соответствует конкретному двумерному распределению энергии эффективного лазерного пятна, которое должно проецироваться на участок поверхности, подлежащей упрочнению, и перемещаться по указанному участку поверхности,
сохранение указанных наборов данных, и
программирование устройства для адаптации указанного распределения энергии эффективного лазерного пятна синхронно с перемещением эффективного лазерного пятна по указанному участку поверхности путем адаптации указанного распределения энергии в соответствии по меньшей мере с одним из указанных наборов данных для нагрева менее термочувствительного подучастка указанного участка поверхности и путем адаптации указанного распределения энергии в соответствии по меньшей мере с одним другим указанным набором данных для нагрева более термочувствительного подучастка указанного участка поверхности.
125. Способ по п. 124, отличающийся тем, что после этапа установления набора данных включает этап расчета и визуализации соответствующего двумерного распределения энергии на экране (102).
RU2015111857A 2012-09-06 2013-08-29 Способ и система для лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали RU2661131C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12382343 2012-09-06
EP12382343.7 2012-09-06
EP13177323 2013-07-19
EP13177323.6 2013-07-19
PCT/EP2013/067949 WO2014037281A2 (en) 2012-09-06 2013-08-29 Method and system for laser hardening of a surface of a workpiece

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015111857A true RU2015111857A (ru) 2016-11-10
RU2661131C2 RU2661131C2 (ru) 2018-07-11

Family

ID=49117838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111857A RU2661131C2 (ru) 2012-09-06 2013-08-29 Способ и система для лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали

Country Status (13)

Country Link
US (3) US10138528B2 (ru)
EP (1) EP2893048B1 (ru)
JP (3) JP6538558B2 (ru)
KR (2) KR102299377B1 (ru)
CN (1) CN104822849B (ru)
BR (2) BR122016020176B1 (ru)
CA (2) CA3126217C (ru)
DE (1) DE112013004368B8 (ru)
ES (1) ES2968672T3 (ru)
GB (2) GB2534056B (ru)
MX (2) MX344776B (ru)
RU (1) RU2661131C2 (ru)
WO (1) WO2014037281A2 (ru)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2534056B (en) 2012-09-06 2017-04-19 Etxe-Tar S A Method and system for laser hardening of a surface of a journal of a crankshaft
JP6132386B2 (ja) * 2012-12-27 2017-05-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 軸状部材の製造方法
AU2014362928B2 (en) * 2013-12-13 2018-11-08 International Advanced Research Centre For Powder Metallurgy And New Materials (Arci), Center For Laser Processing Of Materials Multi-track laser surface hardening of low carbon cold rolled closely annealed (CRCA) grades of steels
CN106660123B (zh) 2014-08-20 2019-11-05 艾西塔股份公司 使用光束的增材制造方法和系统
US10864603B2 (en) * 2015-03-17 2020-12-15 Ikergune A.I.E. Method and system for heat treatment of sheet metal
CN105039652B (zh) * 2015-04-29 2017-09-05 江苏大学 一种用于曲面的方形光斑激光冲击均匀强化方法
BR112017024031B1 (pt) 2015-05-08 2021-11-09 Ikergune A.I.E. Método e aparelhos para o tratamento térmico de um objeto utilizando um feixe de energia
US10220471B2 (en) 2015-10-14 2019-03-05 Lawrence Livermore National Security, Llc Spatter reduction laser scanning strategy in selective laser melting
WO2017075285A1 (en) 2015-10-30 2017-05-04 Seurat Technologies, Inc. Chamber systems for additive manufacturing
US10161014B2 (en) * 2016-01-08 2018-12-25 Ford Motor Company Laser hardened crankshaft
WO2017132664A1 (en) 2016-01-28 2017-08-03 Seurat Technologies, Inc. Additive manufacturing, spatial heat treating system and method
EP3362238B1 (en) 2016-01-29 2021-12-29 Seurat Technologies, Inc. Method of additive manufacturing
DE102016005942A1 (de) 2016-05-14 2017-11-16 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Härten eines Bauteils für ein Fahrzeug
EP3299112A1 (en) 2016-09-21 2018-03-28 Etxe-Tar, S.A. Method of and system for welding using an energy beam scanned repeatedly in two dimensions
US20180094334A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Lear Corporation Laser spot hardening
CN106755756B (zh) * 2017-01-10 2019-01-29 中国科学院半导体研究所 一种轴承表面无回火软带的激光淬火装置及方法
JP6464213B2 (ja) * 2017-02-09 2019-02-06 ファナック株式会社 レーザ加工ヘッドおよび撮影装置を備えるレーザ加工システム
KR102453653B1 (ko) 2017-05-11 2022-10-11 쇠라 테크널러지스 인코포레이티드 적층 가공을 위한 패턴화된 광의 스위치야드 빔 라우팅
DE102017111541A1 (de) 2017-05-26 2018-11-29 Walzengießerei Coswig GmbH Oberflächengehärtetes rotationssymmetrisches Werkstück, Härtungsverfahren und Härtungsvorrichtung
DE102017213720A1 (de) * 2017-08-07 2019-02-07 Eos Gmbh Electro Optical Systems Optimiertes Segmentierungsverfahren
RU2685297C2 (ru) * 2017-09-12 2019-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии лазерного термоупрочнения" (ООО "НТЛТ") Способ обработки кромок многоканальным лазером
WO2019082310A1 (ja) * 2017-10-25 2019-05-02 株式会社ニコン 加工装置、及び、移動体の製造方法
AU2017436866A1 (en) * 2017-10-25 2020-05-14 Nikon Corporation Processing device and method for producing moving body
WO2019082315A1 (ja) * 2017-10-25 2019-05-02 株式会社ニコン 加工装置、及び、移動体の製造方法
DE102018100549B3 (de) 2017-11-14 2018-11-29 Scansonic Mi Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Laserhärten von Werkstücken
US20210040984A1 (en) * 2018-01-30 2021-02-11 Nippon Steel Corporation Crankshaft
US10883154B2 (en) * 2018-08-07 2021-01-05 GM Global Technology Operations LLC Crankshaft and method of manufacture
WO2020069266A1 (en) 2018-09-27 2020-04-02 Ipg Photonics Corporation System and method for visualizing laser energy distributions provided by different near field scanning patterns
CN113195127A (zh) 2018-12-14 2021-07-30 速尔特技术有限公司 使用用于二维打印的高通量激光从粉末创建对象的增材制造系统
US11541481B2 (en) 2018-12-19 2023-01-03 Seurat Technologies, Inc. Additive manufacturing system using a pulse modulated laser for two-dimensional printing
EP3671381A1 (en) 2018-12-20 2020-06-24 Etxe-Tar, S.A. Methods and systems for operating a machine in a manufacturing process
BR112021011981A2 (pt) * 2018-12-20 2021-09-08 Etxe-Tar, S.A. Método de processamento de um objeto com um feixe de luz e sistema de processamento
EP3670064A1 (en) 2018-12-21 2020-06-24 Etxe-Tar, S.A. Method and system for supervision of a scan of an energy beam
EP3674427A1 (en) 2018-12-28 2020-07-01 Etxe-Tar, S.A. Method and system for heating using an energy beam
EP3674029A1 (en) 2018-12-28 2020-07-01 Etxe-Tar, S.A. Method and system for heating an object using an energy beam
CN114008223A (zh) * 2019-06-12 2022-02-01 艾西塔股份有限公司 用于使用能量束加热的方法和系统
US20210331277A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Laserax Inc. Methods and system for laser-processing a metal workpiece
RU2734826C1 (ru) * 2020-06-22 2020-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Способ лазерной обработки деталей тел вращения из инструментальных сталей
DE102020127991A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Johann Fimbinger Verfahren des Laserhärtens einer im wesentlichen zylindrischen Oberfläche eines Werkstücks
CN112746147B (zh) * 2020-12-31 2024-04-05 江苏罡阳股份有限公司 一种单工位激光淬火回火加工曲轴的装置及其方法
KR102348998B1 (ko) 2021-05-03 2022-01-10 (주)상도티디에스 금속모재의 레이저 경화 시스템
CN113969334A (zh) * 2021-10-26 2022-01-25 山西柴油机工业有限责任公司 一种大功率曲轴中频淬火的热处理变形控制方法
CN115874120B (zh) * 2022-12-03 2023-09-19 北京翔博科技股份有限公司 基于激光调制的热振复合应力消除方法、装置和设备
CN118023697B (zh) * 2024-04-12 2024-06-11 武汉市双桥科技有限公司 一种面向立体纸雕的激光雕刻方法及系统

Family Cites Families (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE256274C (ru)
DE242358C (ru) 1900-01-01
DE256275C (ru)
DE2018793B2 (de) 1970-04-20 1974-03-28 Steigerwald Strahltechnik Gmbh, 8000 Muenchen Verfahren zum partiellen Härten von Werkstücken oder Werkzeugen
US3848104A (en) 1973-04-09 1974-11-12 Avco Everett Res Lab Inc Apparatus for heat treating a surface
US3952180A (en) 1974-12-04 1976-04-20 Avco Everett Research Laboratory, Inc. Cladding
US4313771A (en) 1980-02-29 1982-02-02 Xerox Corporation Laser hardening of steel work pieces
EP0060257B1 (en) 1980-09-11 1985-10-02 Sciaky Bros., Inc. Method for surface hardening cams
JPS5785931A (en) 1980-11-18 1982-05-28 Komatsu Ltd Heat treatment of crank shaft
US4456811A (en) 1982-06-21 1984-06-26 Avco Everett Research Laboratory, Inc. Method of and apparatus for heat treating axisymmetric surfaces with an annular laser beam
JPS59164817U (ja) * 1983-04-21 1984-11-05 トヨタ自動車株式会社 クランクシヤフト
GB2155498B (en) * 1984-03-07 1988-11-02 Honda Motor Co Ltd Method and apparatus for remelting and hardening an elongate workpiece
JPS6158950A (ja) 1984-08-29 1986-03-26 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関のシリンダブロツク
JPS627821A (ja) * 1985-07-02 1987-01-14 Honda Motor Co Ltd クランクシヤフト用レ−ザ焼入装置
DD242358B1 (de) 1985-10-30 1988-10-26 Akad Wissenschaften Ddr Verfahren zum abbau von temperaturueberhoehungen in der laserwaermebehandlungszone
EP0262225A4 (de) * 1986-03-26 1988-12-12 Ni Ts Tekh Lazeram An Laserbehandungsanlage.
JPS63190115A (ja) * 1986-09-20 1988-08-05 Mitsubishi Electric Corp エネルギビ−ム焼入の制御装置
DE3905551C3 (de) * 1989-02-23 1996-09-26 Laser Bearbeitungs Und Beratun Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen mittels Laserstrahl
DE69027697T2 (de) 1989-03-31 1997-01-23 Toshiba Kawasaki Kk Organische elektrolumineszente Vorrichtung
JPH083123B2 (ja) * 1989-10-06 1996-01-17 トヨタ自動車株式会社 レーザ焼入れ方法
DD291717A5 (de) 1990-01-31 1991-07-11 Fz Des Werkzeugmaschinenbaues Chemnitz,De Verfahren zur einstellung definierter lateraler temperaturfelder bei der lasermaterialbearbeitung
DE4042349A1 (de) * 1990-06-08 1991-12-19 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur oberflaechenbehandlung von werkstuecken mit laserstrahlung
DE4018355A1 (de) 1990-06-08 1992-01-09 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur oberflaechenbehandlung von werkstuecken mit laserstrahlung
JPH04141522A (ja) 1990-09-29 1992-05-15 Hino Motors Ltd クランクシャフトの油穴部の焼入れ方法
RU2075518C1 (ru) * 1991-01-31 1997-03-20 Михайлов Анатолий Викторович Способ поверхностной термообработки изделий
US5446258A (en) 1991-04-12 1995-08-29 Mli Lasers Process for remelting metal surfaces using a laser
DE4123577C2 (de) * 1991-07-13 1996-09-12 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Laserhärtung von Bauteilen
US5455079A (en) * 1991-07-26 1995-10-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Surface hardening of titanium alloys with melting depth controlled by heat sink
DE4126351A1 (de) 1991-08-09 1993-02-11 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum bearbeiten von werkstueckoberflaechen mit laserstrahlung
DE4142216C2 (de) 1991-12-20 1993-11-18 Volkswagen Ag Verfahren und Anordnung zum Härten von Nutbereichen in einem Bauteil
DE4209938C1 (de) * 1992-03-27 1993-12-02 Mauser Werke Oberndorf Verfahren zum Umschmelzen einer Werkstückoberfläche
JPH0826732B2 (ja) 1992-11-25 1996-03-21 株式会社奥田製作所 観音開き扉の召合せ装置
DE4241592C1 (de) 1992-12-10 1993-11-04 Daimler Benz Ag Anordnung zur veraenderung der geometrischen gestalt eines lichtbuendels mit spiegeln
JP2783490B2 (ja) 1993-02-02 1998-08-06 本田技研工業株式会社 集合ブランク部材の製造方法
CN2152807Y (zh) * 1993-02-03 1994-01-12 武汉轻型汽车制造总厂 半自动可编程控曲轴激光淬火机床
ES2106520T3 (es) 1993-05-19 1997-11-01 Fraunhofer Ges Forschung Procedimiento que permite el trabajo de materiales por radiacion emitida por diodos.
DE4430220C2 (de) 1994-08-25 1998-01-22 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Steuerung der Laserstrahlintensitätsverteilung auf der Oberfläche zu bearbeitender Bauteile
RU2082774C1 (ru) * 1994-09-29 1997-06-27 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазертерм" Способ термической обработки коленчатого вала
US5546214A (en) 1995-09-13 1996-08-13 Reliant Technologies, Inc. Method and apparatus for treating a surface with a scanning laser beam having an improved intensity cross-section
DE59610424D1 (de) 1996-08-03 2003-06-12 Inpro Innovations Gmbh Verfahren zum Härten von Werkstückoberflächen mittels Strahlen, insbesondere mittels Laserstrahlen, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19826508A1 (de) 1998-06-15 1999-12-16 Rockinger Spezial Fab Joh Zugfahrzeug mit gehärteter Sattelplatte, Verfahren zum Härten einer Sattelplatte für ein Zugfahrzeug
DE19853733C1 (de) 1998-11-23 2000-02-24 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur lokal gezielten Wärmebehandlung von Werkstückoberflächen
ES2224534T3 (es) 1999-05-12 2005-03-01 Benteler Ag Metodo para fabricar piezas estructurales en la construccion de automoviles.
GB0024475D0 (en) 2000-10-06 2000-11-22 Perkins Engines Co Ltd Induction hardening of rotational components
US6657160B2 (en) * 2001-01-25 2003-12-02 The Regents Of The University Of California Laser peening of components of thin cross-section
DE10118291C5 (de) 2001-04-12 2010-07-22 Sms Elotherm Gmbh Vorrichtung zum Laser-Belichten einer Fläche von metalischen Werkstücken und deren Verwendung
FR2825375B1 (fr) 2001-05-31 2004-04-09 Renault Procede et dispositif de renforcement localise d'une tole de structure
EP1308525A3 (en) 2001-10-30 2004-01-28 Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha Method of controlling hardening with laser beam and laser beam hardening device
DE60222932T2 (de) 2001-11-27 2008-07-24 Kikuchi Co., Ltd., Hamura Pressformen und hochfrequenzabschreckverfahren und hochfrequenzabschrecksystem dafür
US6706998B2 (en) 2002-01-11 2004-03-16 Electro Scientific Industries, Inc. Simulated laser spot enlargement
JP2003231914A (ja) * 2002-02-13 2003-08-19 Toyota Motor Corp レーザ焼入れ方法
FR2840628B1 (fr) * 2002-06-05 2004-08-13 Cogifer File de rail comportant un element d'appareil de voie et un troncon de rail soudes sans apport de matiere
JP4179009B2 (ja) 2002-06-27 2008-11-12 日産自動車株式会社 クランクシャフトの製造方法
US20040108306A1 (en) 2002-12-06 2004-06-10 Michael Wiezbowski Laser heat treatment of crankshaft fillets
DE10261710B4 (de) 2002-12-30 2011-07-21 Volkswagen AG, 38440 Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Welle
AT412666B (de) * 2003-06-04 2005-05-25 Jenbacher Ag Werkstück, insbesondere kurbelwelle
US20050237895A1 (en) 2004-04-23 2005-10-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
DE102004023579B4 (de) 2004-05-13 2014-04-03 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zur Wärmebehandlung eines Fügeteils aus hochfestem Stahl
DE102005005141B3 (de) 2005-02-04 2006-06-08 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Härten von rotationssymmetrischen Bauteilen
CN101189097B (zh) * 2005-06-01 2011-04-20 飞腾股份有限公司 激光加工装置及激光加工方法
UA12480U (en) * 2005-07-11 2006-02-15 Malyshev Plant Public Entpr A process for strengthening crankshafts
DE102006031273A1 (de) 2006-07-06 2008-01-10 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum partiellen Härten der Oberfläche eines Bauteils
US20080053384A1 (en) * 2006-08-23 2008-03-06 Nuvonyx, Inc. Piston having diode laser hardened primary compression ring groove and method of making the same
JP5613972B2 (ja) 2006-10-23 2014-10-29 新日鐵住金株式会社 鉄損特性の優れた一方向性電磁鋼板
DE102006050799A1 (de) 2006-10-27 2008-05-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Randschichthärten formkomplizierter Bauteile
JP2008202438A (ja) * 2007-02-17 2008-09-04 Hosei Brake Ind Ltd エンジン用可変バルブタイミング機構
JP2008267598A (ja) 2007-03-23 2008-11-06 Yamaha Motor Co Ltd クランクシャフト、内燃機関、輸送機器およびクランクシャフトの製造方法
DE102007024797A1 (de) 2007-05-26 2008-11-27 Linde + Wiemann Gmbh Kg Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils, Profilbauteil und Verwendung eines Profilbauteils
DE102008020794B4 (de) 2008-02-04 2018-03-29 Volkswagen Ag Verfahren zum Laserhärten von Stahlwerkstücken und dazugehörige Laserhärteanlage
JP5131065B2 (ja) 2008-07-14 2013-01-30 トヨタ自動車株式会社 車両のピラー構造及びその製造方法。
JP4790767B2 (ja) * 2008-07-16 2011-10-12 川崎重工業株式会社 斜板式液圧回転機
JP4575976B2 (ja) 2008-08-08 2010-11-04 アイシン高丘株式会社 局所的加熱装置及び方法
DE102008044523B4 (de) 2008-09-15 2011-06-16 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Warmumformprofile
KR101149728B1 (ko) 2009-07-21 2012-07-09 부산대학교 산학협력단 차량용 멤버 제작방법
KR20120095364A (ko) 2009-09-21 2012-08-28 아뻬랑 기계적 저항성에 국지 변이를 갖는 스테인리스 스틸
DE102009057390A1 (de) 2009-12-08 2011-05-19 Daimler Ag Verfahren zum Härten eines Bauteils sowie Bauteil
ES2345029B1 (es) 2010-04-19 2011-07-18 Autotech Engineering, Aie Componente estructural de un vehiculo y procedimiento de fabricacion.
DE102010035195A1 (de) 2010-08-24 2012-03-01 Volkswagen Ag Profilbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils
CN102959271B (zh) 2010-08-26 2015-08-05 新日铁住金株式会社 冲击吸收部件
TWI448629B (zh) 2010-08-26 2014-08-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 衝擊吸收構件
DE102010048645A1 (de) 2010-10-15 2012-04-19 Daimler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Wärmebehandlung einer Bauteiloberfläche
DE102010049330A1 (de) 2010-10-22 2012-04-26 Sitech Sitztechnik Gmbh Schienenprofil mit gezielt eingestellten laserverfestigten Bereichen
US20120156020A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-21 General Electric Company Method of repairing a transition piece of a gas turbine engine
JP5771399B2 (ja) * 2011-01-11 2015-08-26 富士重工業株式会社 クランクシャフトへの焼入方法及びそのクランクシャフト
DE102011101991B3 (de) 2011-05-19 2012-08-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Wärmebehandlung von härtbaren Blechbauteilen
US20120312159A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Caterpillar Inc. Machine component with a cavitation resistant covering
EP2570205A1 (de) 2011-09-15 2013-03-20 Dieter Uschkoreit Werkzeug zum Warmumformen und Härten einer Blechplatine
DE102011054866A1 (de) 2011-10-27 2013-05-02 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten und pressgehärteten Kraftfahrzeugkarosseriebauteils sowie Kraftfahrzeugkarosseriebauteil
DE102011118285A1 (de) 2011-11-10 2012-08-09 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung eines Kraftwagenbauteils und Kraftwagenbauteil
GB2534056B (en) 2012-09-06 2017-04-19 Etxe-Tar S A Method and system for laser hardening of a surface of a journal of a crankshaft
EP2716615A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-09 Construction Research & Technology GmbH Hydraulic composition
JP2016503348A (ja) 2012-11-30 2016-02-04 ディレクトフォトニクス インダストリーズ ゲーエムベーハーＤｉｒｅｃｔｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｇｍｂｈ レーザ加工装置及びレーザ加工方法
CN103215411B (zh) 2013-02-06 2015-07-08 武汉新瑞达激光工程有限责任公司 一种激光淬火方法及装置
DE102013008494A1 (de) 2013-05-18 2014-03-27 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung eines metallischen Blechbauteils und Pressenlinie
CN103290176B (zh) 2013-05-20 2015-08-26 华中科技大学 一种多次辐照激光淬火方法及装置
CN103484653B (zh) 2013-09-04 2015-09-09 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 环形激光冲击强化紧固孔的装置和方法
AU2014362928B2 (en) 2013-12-13 2018-11-08 International Advanced Research Centre For Powder Metallurgy And New Materials (Arci), Center For Laser Processing Of Materials Multi-track laser surface hardening of low carbon cold rolled closely annealed (CRCA) grades of steels
CN106163688A (zh) 2014-05-23 2016-11-23 约翰逊控制技术公司 车辆座椅结构和部件的方法内激光硬化/形成
US10864603B2 (en) 2015-03-17 2020-12-15 Ikergune A.I.E. Method and system for heat treatment of sheet metal
CN115514445A (zh) 2018-12-29 2022-12-23 中兴通讯股份有限公司 数据的收发、波长的配置方法、装置及无线接入系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210013308A (ko) 2021-02-03
GB2520214B (en) 2017-05-03
US11898214B2 (en) 2024-02-13
KR20150054901A (ko) 2015-05-20
US20210214814A1 (en) 2021-07-15
MX344776B (es) 2017-01-06
US10138528B2 (en) 2018-11-27
CN104822849A (zh) 2015-08-05
RU2661131C2 (ru) 2018-07-11
BR112015004891B1 (pt) 2019-09-17
CA2884465C (en) 2022-11-08
JP6538558B2 (ja) 2019-07-03
CN104822849B (zh) 2017-05-17
BR112015004891A2 (pt) 2017-07-04
BR122016020176B1 (pt) 2021-07-06
KR102299377B1 (ko) 2021-09-08
US20190002997A1 (en) 2019-01-03
WO2014037281A2 (en) 2014-03-13
DE112013004368B8 (de) 2018-01-25
JP2015532686A (ja) 2015-11-12
DE112013004368B4 (de) 2017-08-03
GB201603876D0 (en) 2016-04-20
GB201503822D0 (en) 2015-04-22
ES2968672T3 (es) 2024-05-13
GB2534056B (en) 2017-04-19
US10961597B2 (en) 2021-03-30
CA3126217C (en) 2022-04-26
DE112013004368T5 (de) 2015-06-25
WO2014037281A3 (en) 2014-06-26
CA3126217A1 (en) 2014-03-13
MX368291B (es) 2019-09-26
BR122016020176A2 (pt) 2019-08-27
JP6614555B2 (ja) 2019-12-04
EP2893048A2 (en) 2015-07-15
US20150211083A1 (en) 2015-07-30
KR102211009B1 (ko) 2021-02-03
JP2017150079A (ja) 2017-08-31
GB2520214A (en) 2015-05-13
EP2893048B1 (en) 2023-09-27
JP2018053364A (ja) 2018-04-05
GB2534056A (en) 2016-07-13
CA2884465A1 (en) 2014-03-13
MX2015003041A (es) 2015-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015111857A (ru) Способ и система для лазерного упрочнения поверхности обрабатываемой детали
JP2015532686A5 (ja) ワークピース表面に対するレーザ硬化のための方法及び装置
US11267052B2 (en) Additive manufacturing apparatus and methods
RU2697470C2 (ru) Способ и система для аддитивного производства с использованием светового луча
JP2017150079A5 (ru)
CA2951744A1 (en) 3d printing device for producing a spatially extended product
JP5826387B2 (ja) 対象物に最適にレーザマーキングを施すための方法及び装置
US20140263201A1 (en) Laser systems and methods for aod rout processing
JP2018153846A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
CN109353004A (zh) 光斑整形方法、装置、计算机设备和存储介质
JP2008062259A5 (ru)
WO2017109483A1 (en) Additive manufacturing apparatus and methods
JP2017119903A (ja) 歯車の熱処理方法及び歯車の熱処理装置