Laserem nebo indukcí

Porovnání laserového a indukčního kalení

Indukční kalení se ve velké míře používá při kalení hřídelí a ozubených kol.

Proto je jednodušší tyto součástky kalit pomocí indukcí, protože není třeba vynaložit velkou sílu na přípravu induktora (kulatý tvar, kde je průměr stejný jako dané součástky). Při složitějších tvarech je nutné induktor natočit tak, aby kopíroval tvar dané součástky. Nevýhodou je, že následně tento induktor je možné používat už jen k té dané součástce. 

Přes elektrodu teče proud, který pomocí elektromagnetického pole naindukuje indukční proud na povrchu součástky na základě čeho se povrch ohřeje (rozžhaví). Jednotlivé odstíny barev značí teplotu povrchu (600 °C - oranžová, 800-850 °C - červená a 1 000 °C - bílá). Následně se součástky ponoří do vody nebo oleje a při prudkém ochlazení se povrch zakalí.

Po kalení je potřebné součástky opakovaně zahřát, ale v tomto případě už jen na nižší hodnotu. S tímto krokem se minimalizuje nežádoucí pnutí v materiálu, aby nebyla součástka křehká. Tím pádem se ale jeho tvrdost sníží o několik HRC. Tento technologický postup se nazývá temperování nebo popouštění.

Výhody a nevýhody laserového a indukčního kalení

​Výhody indukce:

• při větších sériích, když je elektroda předem připravená je rychlejší, jednodušší a levnější jako ostatní technologie.

• zároveň hloubka zakalené vrstvy se pohybuje okolo 2-4 mm

Nevýhody indukce:

• u kusových součástek je nutné stále vyrábět nový induktor.

• dosažitelná tvrdost se pohybuje okolo 46 HRC, v neposlední řadě kvůli temperování.

• vycházejí ze struktury materiálu při součástkách se stejnou tvrdostí je možné dosáhnout o 20 - 30 % vyšší hodnotu odolnosti proti opotřebení s technologií laserového kalení.

• při větších rozměrech rapidně roste nárok na výkon (celý povrch dané součástky je nutné naráz ohřát) a tím pádem roste i cena.

Výhody laserového kalení:

• nezáleží na složitosti tvaru součástky a nejsou potřebné žádné pomocné přípravky.

• dosažitelná tvrdost je značné vyšší až 60 HRC a vyšší, proto, že není nutné popouštění.

• značně vyšší odolnost povrchu proti opotřebení, co vyplývá jednak z vyšší tvrdosti a jemnější krystalické struktury povrchu. V některých situacích tato vlastnost zapřičinní i cenový pokles dané technologie i při větších sériích, kde výkon nezáleží na rozměrech součástky.

• možnost aplikace na hotových součástkách bez následného opracování.

Nevýhody laserového kalení:

• při větších sériích a zároveň malých rozměrech dílů, tato technologie ztrácí výnosnost, hlavně co se týká ceny

• dosažitelná hloubka zakalené vrstvy je menší v porovnání s indukcí.

Kdy se víc vyplatí zvolit laserové kalení u kalení ozubených kol?

• hlavně když byl na výrobu ozubeného kola použit zušlechtěný materiál

• ale také při použití měkčího nešlechtěného materiálu, kde jsou nižší nároky na namáhání (dosáhne se vyšší odolnosti proti opotřebení)

• při menších sériích, jak není dopředu připravený induktor a nebo když není nutné okamžité kalení, pak je laser rychlejší a jednodušší.

Kdy se víc vyplatí zvolit indukční kalení u kalení ozubených kol?

• když jde o sériovou výrobu

• když je podmínkou dosažená hloubka zakalené vrstvy.