Randharden uitvoeren met een laser

Bij het randharden wordt enkel een oppervlakkige laag van ca 1 mm opgewarmd tot boven de hardingstemperatuur en vervolgens snel afgekoeld om een harde structuur te bekomen.

In geval van een laserbron wordt een zeer geconcentreerde hoeveelheid warmte (ca 2 kW/cm²) onder de vorm van monochromatisch en koherent licht met verschillende golflengte (afhankelijk van het type laser) gebruikt om het metaaloppervlak op te warmen. Dit opwarmen gaat zeer snel (meer dan 1000 °C/s) bij verplaatsingsnelheden tussen 1 en 10 mm/s. Het beste rendement (verhouding ingebrachte energie op resulterende lichtenergie) wordt bekomen met een hoogvermogen diodelaser (tot 6 kW). Oudere type lasers zoals de CO₂ laser hebben een eerder lage energieopbrengst en verliezen veel energie via koeling.

Deze techniek van randharden is t.o.v. inductieharden duidelijk beter op milieuvlak omdat het elektrisch energieverbruik lager is en omdat:

• ­geen afschrikmiddelen nodig zijn (self quench effect);
• geen ontlaatbehandeling nodig is na het harden.

Ten opzichte van het klassieke vlamharden met behulp van een gasgestookte brander is het laserharden duidelijk superieur op vlak van temperatuurscontrole, scheurvorming en maatstabiliteit, maar het energieverbruik ligt hoger.

Laserharden is enkel toepasbaar wanneer oppervlakteharden nodig is. De toepasbaarheid van laserharden in vergelijking met inductieharden of andere vormen van oppervlakteharding varieert van geval tot geval en hangt in de eerste plaats af van de kwaliteitseisen en de inpasbaarheid in de productielijn. Ook de milieuvoordelen van laserharden t.o.v. andere technieken variëren van geval tot geval.