Режущие поверхности и другие компоненты станков и промышленного оборудования постепенно изнашиваются. Это вынуждает рабочих периодически перезатачивать их или заменять на новые детали, что требует остановки производства. Мы разработали новую методику лазерной микрообработки поверхности, которая значительно повысит прочность металлических поверхностей и сделает их более износостойкими
— Ксения Егорова, научный сотрудник Университета ИТМО.
Исследовательница отметила, что для нового подхода необходимы инфракрасный лазер, графитовый порошок и стекло, которое сжимает графит и изолирует обрабатываемую поверхность от окружающей среды.
Команда учёных обнаружила, что обработка металла при помощи коротких импульсов лазерного излучения приводит к образованию слоя из нанокристаллов на поверхности деталей. Такие структуры оказались более плотными, чем обычные кристаллы в толще титана и стали. По этой причине поверхность металла становится твёрже после лазерной обработки.
Учёные проверили технологию на образцах титана и двух марках стали: AISI 304 и 35ХГСА. Опыты показали, что процедура позволяет повысить твёрдость поверхности титановых изделий примерно в десять раз, а стали — почти в три раза. По мнению Ксении Егоровой, преимущество метода в том, что поверхность стали не нужно предварительно обрабатывать перед лазерной микрообработкой.
Исследователи надеются, что разработанный подход в ближайшее время внедрят в промышленность.
