2,091 matches
-
câteva caracteristici geometrice cantitative și un aspect calitativ general al zonei supuse inscripționării. Fig. 5.91. Imagine SEM ce prezintă un detaliu din zona de dublă inscripționare. Mărire X 500 Fig. 5.92. Imagine SEM ce redă un detaliu din inscripționarea cu fascicule suprapuse. Mărire X 2.000 Se constată că lățimea benzii afectate de inscripționare este de până la 100μm. Zonele de topire copiază geometria spotului și păstrează caracterul secvențial și proprietatea de solidificare rapidă la trecerea spotului peste suprafața aliajului
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
91. Imagine SEM ce prezintă un detaliu din zona de dublă inscripționare. Mărire X 500 Fig. 5.92. Imagine SEM ce redă un detaliu din inscripționarea cu fascicule suprapuse. Mărire X 2.000 Se constată că lățimea benzii afectate de inscripționare este de până la 100μm. Zonele de topire copiază geometria spotului și păstrează caracterul secvențial și proprietatea de solidificare rapidă la trecerea spotului peste suprafața aliajului. În zona de suprapunere a inscripționării în fascicul femtolaser, apar structuri amorfe ce nu se
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
2.000 Se constată că lățimea benzii afectate de inscripționare este de până la 100μm. Zonele de topire copiază geometria spotului și păstrează caracterul secvențial și proprietatea de solidificare rapidă la trecerea spotului peste suprafața aliajului. În zona de suprapunere a inscripționării în fascicul femtolaser, apar structuri amorfe ce nu se pot diferenția semnificativ față de zonele supuse unei singure treceri de marcare. Se remarcă o structură amorfă globulizată, însoțită de frecvente depuneri de oxizi. Sunt puse în evidență, pe suprafața dublu inscripționată
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
suprafața dublu inscripționată, unele fragmente de oxizi ce s-au desprins din stratul de aliaj amorfizat superficial. Fig. 5.93. Imagine SEM ce redă zona inscripționată și superficial acoperită cu fragmente de oxizi. Mărire X 8.000 Pe suprafața de inscripționare a paletei nu apar modificări importante de rugozitate, situație vizibilă din secțiunea profilului și a zonei de fund a marcajului; totodată, nu au fost evidențiate fisuri în zona de investigare. Fig. 5.94. Imagine SEM a zonei de inscripționare a
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
de inscripționare a paletei nu apar modificări importante de rugozitate, situație vizibilă din secțiunea profilului și a zonei de fund a marcajului; totodată, nu au fost evidențiate fisuri în zona de investigare. Fig. 5.94. Imagine SEM a zonei de inscripționare a paletei prin utilizarea fasciculului femtolaser. Mărire X 500 Fig. 5.95. Imagine a secțiunii zonei de marcaj a paletei: nu există fisuri în zona de investigare. Mărire X 1.000 166 Fig. 5.96. Secțiunea transversală a zonei de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
a paletei prin utilizarea fasciculului femtolaser. Mărire X 500 Fig. 5.95. Imagine a secțiunii zonei de marcaj a paletei: nu există fisuri în zona de investigare. Mărire X 1.000 166 Fig. 5.96. Secțiunea transversală a zonei de inscripționare, cu vizualizarea unor depuneri de material rezultate la topirea în fascicul. Mărire X 2.000 Fig. 5.97. Detaliu din secțiunea profilului și a zonei de fund a marcajului: microcristale de oxizi și microrelieful rezultat în urma solidificării. Nu au fost
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
poate constata cu ușurință că se obține un profil de marcaj continuu și de adâncime constantă, cu o morfologie total diferită de cazul în care se utilizează lasere cu impulsuri de durata nanosecundelor. Și aici se constată că fasciculul de inscripționare creează o zonă îngustă de marcare, ce este însoțită de-o parte și de cealaltă a zonei topite de cantități de oxizi cu depunere și depozitare fragmentară. Fig. 5.99. Imagine SEM a zonei de inscripționare cu fascicul femtolaser, similară
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
constată că fasciculul de inscripționare creează o zonă îngustă de marcare, ce este însoțită de-o parte și de cealaltă a zonei topite de cantități de oxizi cu depunere și depozitare fragmentară. Fig. 5.99. Imagine SEM a zonei de inscripționare cu fascicul femtolaser, similară celei realizate pe paleta din aliaj de aluminiu. Mărire X 100 Fig. 5.100. Aspectul general al marcajului, pe care se regăsesc depuneri discontinue și masive de oxizi. Mărire X 200 Fig. 5.101. Vizualizarea SEM
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
verticală în „coloane” de particule sferoidale solidificate ultrarapid. Acestea au dimensiuni ale diametrului de circa 1,5-2,5 μm. Figurile 5.106 - 5.111 tratează secțiunea transversală a marcajului realizat cu femtolaser. Fig. 5.106. Imagine SEM a zonei de inscripționare a paletei prin utilizarea fasciculului femtolaser. Fig. 5.107. Secțiune transversală în zona de inscripționare, cu vizionarea profilului de secționare, precum și a depunerilor de oxizi rezultate. Mărire X 500 Fig. 5.108. Imagine a uneia dintre secțiunile din zona de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
1,5-2,5 μm. Figurile 5.106 - 5.111 tratează secțiunea transversală a marcajului realizat cu femtolaser. Fig. 5.106. Imagine SEM a zonei de inscripționare a paletei prin utilizarea fasciculului femtolaser. Fig. 5.107. Secțiune transversală în zona de inscripționare, cu vizionarea profilului de secționare, precum și a depunerilor de oxizi rezultate. Mărire X 500 Fig. 5.108. Imagine a uneia dintre secțiunile din zona de marcaj a probei. Pe suprafața de inscripționare nu apar modificări importante de rugozitate. Mărire X
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Fig. 5.107. Secțiune transversală în zona de inscripționare, cu vizionarea profilului de secționare, precum și a depunerilor de oxizi rezultate. Mărire X 500 Fig. 5.108. Imagine a uneia dintre secțiunile din zona de marcaj a probei. Pe suprafața de inscripționare nu apar modificări importante de rugozitate. Mărire X 1.000 Fig. 5.109. Detaliu din secționarea profilului și a zonei de fund a marcajului. Nu au fost evidențiate fisuri în zona de investigare. Mărire X 2.000 170 Pe suprafața
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
apar modificări importante de rugozitate. Mărire X 1.000 Fig. 5.109. Detaliu din secționarea profilului și a zonei de fund a marcajului. Nu au fost evidențiate fisuri în zona de investigare. Mărire X 2.000 170 Pe suprafața de inscripționare nu apar modificări importante de rugozitate. Rezultă o mică zonă de circa 2-5 microni, pe care se află depuneri, ce se regăsesc de-o parte și de alta a ”șanțului” de inscripționare. În Figura 5.110, se observă întreaga zonă
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Mărire X 2.000 170 Pe suprafața de inscripționare nu apar modificări importante de rugozitate. Rezultă o mică zonă de circa 2-5 microni, pe care se află depuneri, ce se regăsesc de-o parte și de alta a ”șanțului” de inscripționare. În Figura 5.110, se observă întreaga zonă de degajare a materialului metalic topit în adâncime, ca urmare a interacțiunii cu fasciculul femtolaser, precum și aria de micro cratere rezultate. La baza canalului de inscripționare nu se regăsesc fisuri sau alte
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
și de alta a ”șanțului” de inscripționare. În Figura 5.110, se observă întreaga zonă de degajare a materialului metalic topit în adâncime, ca urmare a interacțiunii cu fasciculul femtolaser, precum și aria de micro cratere rezultate. La baza canalului de inscripționare nu se regăsesc fisuri sau alte tipuri de defecte induse. Nu au fost evidențiate fisuri în zona de investigare. Fig. 5.110. Detaliu din zona de marcare, pentru vizionarea pereților canalului rezultat după marcarea în fascicul femtolaser. Mărire X 8
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
cazul în care se utilizează lasere cu impulsuri de durata nanosecundelor; în cazul marcajului femtolaser, contururile sunt mult mai bine precizate. Pentru marcajul ce reprezintă topirea propriu zisă, valorile dimensiunilor corespunzătoare se situează la circa jumătate din cele obținute la inscripționarea cu un laser cu impulsuri de ordinul nanosecundelor. În zona de realizare a topiturii nu mai apar mici zone de recristalizare precum în cazul expunerii la o radiație de tip nano-laser; în acest caz, apar doar mici fragmente amorfe de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
omogenă și cu un grad de continuitate mai mare. Rezultă structuri de solidificare rapidă cu o creștere pe verticală, care s-au dezvoltat în „conglomerate” de particule sferoidale și cu o structură amorfă. De asemenea, se constată că fasciculul de inscripționare 171 creează o zonă îngustă de marcare, ce este însoțită, de-o parte și de cealaltă a zonei topite, de oxizi cu depunere și depozitare fragmentară. Analiza de detaliu a zonei topite indică și pătrunderi ale fasciculului laser în adâncime
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Zona de solidificare este fragmentată în funcție de viteza de avans a fasciculului pe suprafața piesei. Zonele de topire copiază geometria spotului și păstrează caracterul secvențial și proprietatea de solidificare rapidă la trecerea spotului peste suprafața aliajului. În zona de suprapunere a inscripționării în fascicul femtolaser, apar structuri amorfe ce nu se pot diferenția semnificativ față de zonele tratate printr-o singură parcurgere. Se remarcă o structură amorfă globulizată, însoțită de frecvente depuneri de oxizi. Superioritatea calitativă a marcajelor femtolaser este evidentă, însă costurile
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
de trasabilitate. Laserii nanosecundă utilizați în prezent pentru aceste aplicații nu induc în materialele marcate modificări care să afecteze funcționalitatea pieselor, decât în cazul suprapunerii zonelor iradiate, situație ce se poate întâlni pentru tehnica vectorială de baleere a fasciculului la inscripționare; perfecționarea acesteia poate conduce la obținerea unor rezultate superioare. Capitolul 6 ANALIZA PRIN DIFRACTOMETRIE CU RAZE X A MICROTENSIUNILOR INTERNE ȘI A TENSIUNILOR REZIDUALE DIN PROBELE MARCATE 6.1. Tehnici de analiză prin difracție de raze X Difracția de raze
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Aplicarea tehnicii prin difracție de raze X la detectarea microtensiunilor interne și a tensiunilor reziduale datorate microdeformării zonelor marcate Pentru a putea compara eventualele influențe (tensiuni interne sau modificări de faze) pe care marcajul laser le induce ca urmare a inscripționării suprafeței paletelor, s-a ales soluția de a pregăti eșantioane speciale pentru realizarea și testarea marcajului. Profilul paletelor sau diferența razelor de curbură între extradosul și intradosul acestora, dar și diferențele de grosimi ale paletelor în funcție de zona de secționare, pot
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
de difracție de raze X, s-a ales soluția pregătirii unor eșantioane cilindrice din titan cu diametrul de 25 mm și grosimea constantă de 5 mm. Aceste eșantioane au fost inscripționate prin cele două procedee laser experimentate, respectiv: marcaj de inscripționare prin utilizare de nanolaser și marcaj de inscripționare prin utilizare de femtolaser. Datele rezultate sunt prezentate comparativ prin imaginile prezentate în figurile următoare. Se poate observa o foarte ușoară mărire a lățimii picurilor de difracție pentru zona inscripționată, fără a
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
soluția pregătirii unor eșantioane cilindrice din titan cu diametrul de 25 mm și grosimea constantă de 5 mm. Aceste eșantioane au fost inscripționate prin cele două procedee laser experimentate, respectiv: marcaj de inscripționare prin utilizare de nanolaser și marcaj de inscripționare prin utilizare de femtolaser. Datele rezultate sunt prezentate comparativ prin imaginile prezentate în figurile următoare. Se poate observa o foarte ușoară mărire a lățimii picurilor de difracție pentru zona inscripționată, fără a fi înregistrate noi picuri de difracție sau deplasări
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
se evidențiază nicio creștere a lățimii picurilor de difracție și nicio deplasare a valorilor de maxim pentru valori relative ale intensității de raze X; prin urmare, nu s-a putut evidenția existența unor tensiuni interne, ca rezultat al realizării de inscripționări laser la suprafața probelor. 1 2 3 2 183 Fig. 6.8. Valorile înregistrate pentru maximele de difracție din intervalul aflat în domeniul 35 45 Modificarea domeniului de testare și înregistrarea unor valori diferite ale intensității de radiații X, în
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
50-80 θ), nu a arătat o comportare diferită a materialului din titan inscripționat, comparativ cu proba din titan ce nu a fost inscripționată. Prin urmare, nu s-a putut înregistra nici o modificare de tensiuni interne, ca urmare a realizării de inscripționări nanolaser pe suprafața probelor. Fig. 6.9. Valorile înregistrate pentru maximele de difracție din intervalul aflat în domeniul 50 85 Lungimea de undă aferentă modulării intensității de unde înregistrate se află în concordanță cu compoziția chimică (bazată pe lungimea de undă
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
trecere a fasciculului laser, marcaj NANOLASER; Ti-marcaj lat = proba cu două treceri suprapuse ale fasciculului laser cu marcaj NANOLASER Prin urmare, este confirmat faptul că nu s-a înregistrat nici o modificare de tensiuni interne, ca urmare a realizării de inscripționări nanolaser și femtolaser pe suprafața probelor. Concluzia finală este aceea că, din examinarea tuturor difractogramelor obținute și a curbelor de difracție prezentate comparativ, vezi Fig. 6.19 - 6.23, se constată că, atât la unghiuri mici de difracție cât și
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
marcarea cu laser, atât nano cât și femtosecundă, nu introduce tensiuni interne în volumul probei sau a paletelor marcate prin intermediul laserului, în bun acord cu rezultatele raportate în cadrul acestui domeniu de studiu și analiză [153-163]. Lipsa tensiunilor interne induse de inscripționarea prin iradiere laser, coroborată cu rezultatele analizelor SEM și EDX, care nu au relevat modificări structurale sau chimice periculoase, conduce la concluzia că marcarea laser, comercială sau ultrarapidă, este un procedeu recomandat, comparativ cu cel de micropercuție mecanică, cel puțin
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]