СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ

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.
-1
-1
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, такой как частота вращения более 6000 мин.
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).