Das Laserstrahlhärten weist gegenüber konventionellen Randschicht-Wärmebehandlungsverfahren einige spezifische Vorteile auf, die in der verzugsarmen Bearbeitung aufgrund der lokal begrenzten Wärmeeinbringung durch die Laserstrahlung, den möglichen Verzicht auf externe Kühlmedien und die einfache Integration in die automatisierte Fertigung liegen. Beim Härten mit kontinuierlicher Laserleistung wie auch im Pulsbetrieb können Temperaturabweichungen durch Schwankungen der Ausgangsleistung des Lasers und der Absorption der Oberfläche auftreten. Weiterhin können die im Puls auftretenden Spitzentemperaturen Oberflächenanschmelzungen verursachen, welche zu Härteeinbrüchen, Zugeigenspannungen und Rissbildung führen können. Die Entwicklung eines Echtzeit-Regelsystems erlaubte es, auch beim gepulsten Härten die höchste im Puls auftretende Temperatur schnell zu erfassen und dem Laser vor dem nächsten Puls einen neuen Stellwert zu übergeben, um die Spitzentemperatur konstant zu halten. Mit diesem System ist es möglich, die Pulsspitzentemperatur im Bereich von ± 10 K konstant zu halten und selbst bei Pulsfrequenzen von nur 25 Hz Anschmelzungen sicher zu vermeiden (Bild 1). Das eingesetzte Equipment zum temperaturgeregelten Härten bewährte sich sowohl bei gepulster als auch bei kontinuierlicher Laserstrahlung. So wurde beispielsweise eine umlaufende Härtung einer Bohrung durch Rotation der Probe (1500 bzw. 3000 U/min) und kontinuierliche Laserstrahlung mit der beschriebenen Temperaturregelung realisiert (Bild 2). Durch die zum Laserstrahl koaxiale Temperaturmessung arbeitet das System richtungsunabhängig und eignet sich somit auch für komplexe Bauteilgeometrien, wie z.B. Kanten sowie für Werkstoffe, deren Austenitisierungs- und Schmelztemperatur relativ eng beieinander liegen, wie es z.B. bei karbidreichen Stählen oder bei Gusseisen der Fall ist.

Bild 1: Regelverhalten beim gepulsten Laserstrahlhärten	Bild 2: Laserstrahlhärten einer rotierenden Probe, umlaufend um eine Bohrung