机器人激光淬火

机器人激光淬火是一种将工业机器人的高柔性运动能力与高能激光的快速加热技术相结合的表面强化工艺，主要用于提升金属零件（如齿轮、模具、轴颈）的硬度、耐磨性和使用寿命。

1. 核心原理：

   利用高能激光束（功率密度可达10⁵~10⁶ W/cm²）瞬间扫描加热金属表面至相变温度（900-1400°C），随后依靠材料自身导热快速冷却，形成高硬度的马氏体组织。

2. 工艺特点：

   变形极小：热影响区窄，工件处理后几乎不变形，适合高精度零件。
   硬度高：表面硬度通常比感应淬火高1-3 HRC。
   无需介质：依靠自冷却，无需水或油，绿色清洁。
   柔性化：机器人可对复杂曲面（如齿轮齿面、模具内腔）进行精确的局部淬火。

3. 系统构成：

   激光器：常用光纤/半导体激光器，提供稳定高能光束。
   六轴工业机器人：负责高精度、多角度的复杂轨迹运动。
   数控系统与光学头：集成温控与光斑调节，控制硬化层深度（通常0.3-2.0mm）。

4. 应用领域：

   汽车制造：常用于强化发动机汽缸、曲轴、拨叉、凸轮轴等关键零部件。例如，铸铁发动机汽缸经处理后，表面硬度可从HB230大幅提升至HB680，使用寿命提高2-3倍。

   模具行业：用于处理折弯模、冲压模等模具的刃口和关键表面。其局部加热的特性可大幅减少模具变形，省去后续修整工序。

   重型机械：对大型齿轮、轧辊、导轨、轴类等承受高磨损的零件进行表面强化，显著延长其服役周期。