6,583 matches
-
determinate de gradienții termici formați la impactul fasciculului cu suprafața paletei. Mărire X 2.000 Micrografia de mai sus confirmă faptul că nu apar zone cu microfisuri sau alte tipuri de defecte ca urmare a tensiunilor termice formate la solidificarea aliajului, respectiv că nu apar defecte de material ca urmare a realizării marcajului. Rezultatele experimentale obținute pe paleta din superaliaj baza nichel de tip NIMONIC 86 Fig. 5.28. Imagine SEM pentru liniile de inscripționare obținute cu fasciculul laser pentru paleta
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
al liniilor de inscripționare și un anumit grad de discontinuitate. Morfologia exactă a liniilor în zona de suprapunere este evidențiată în Fig. 5.34. Fig. 5.31. Imagini SEM cu determinarea dimensională a caracteristicilor optime de inscripționate a paletei din aliaj de Nimonic 86. Mărire X 1.000, detaliu X 2.000 Fig. 5.32. Imagine SEM a modului de alcătuire a secvențelor de inscripționare. Zonele de topire copiază geometria spotului și păstrează caracterul secvențial și proprietatea de solidificare rapidă a
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
respectiv peste valoarea de 800W. Creșterea puterii fasciculului peste valoarea optimă introduce în inscripționare o creștere volumică ce nu mai poate fi corectată și care modifică substanțial caracteristicile rugozității zonei. Fig. 5.38 surprinde modul de suprapunere a volumelor de aliaj topit în fasciculul laser, cu solidificarea rapidă a picăturilor formate și în curs de desprindere. Continuând majorarea magnificării, în Fig. 5.39 se prezintă un detaliu ce surprinde morfologia suprafeței de inscripționare, cu topirea superficială a suprafeței și direcționarea picăturilor
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
picăturilor pe sensul de deplasare al fasciculului. Fig. 5.37. Imagine SEM ce redă inscripționarea cu fascicule suprapuse, cu puteri peste valoarea de 800W. Mărire X 2.000 148 Fig. 5.38. Modul de suprapunere și împachetare a volumelor de aliaj topit, cu solidificarea rapidă a picăturilor formate și în curs de desprindere. Mărire X 8.000. Fig. 5.39. Imagine SEM de detaliu ce surprinde morfologia suprafeței de inscripționare. Mărire X 16.000. Fig. 5.40. Analiza EDX cu punerea
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
inferior al marcajului (pe direcția săgeții). Mărire X 500 Fig. 5.44. Profilul inferior al șanțului realizat de către fasciculul laser prin topirea materialului paletei pe o adâncime de circa 40 50μm. Mărire X 1.000 După textura obținută în urma solidificării aliajului, se poate observa care a fost direcția de avans a fasciculului și respectiv a gradientului termic. Nu s-au evidențiat fisuri pe niciuna din suprafețele marcajului analizat în secțiune. Fig. 5.45. Imagine SEM de detaliu pentru vizualizarea profilului inferior
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
gradienților termici formați după impactul fasciculului cu suprafața paletei. Mărire X 2.000 Pe baza figurii 5.45, se poate concluziona că nu apar zone cu microfisuri sau alte tipuri de defecte ca urmare a tensiunilor termice formate la solidificarea aliajului. Prin urmare, nu apar defecte de material ca urmare a realizării marcajului prin fascicul laser. 151 Rezultatele experimentale obținute pe paleta fabricată din aliaj de titan În Fig. 5.46 se observă caracteristica rugozității generale a suprafeței probei din aliaj
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
zone cu microfisuri sau alte tipuri de defecte ca urmare a tensiunilor termice formate la solidificarea aliajului. Prin urmare, nu apar defecte de material ca urmare a realizării marcajului prin fascicul laser. 151 Rezultatele experimentale obținute pe paleta fabricată din aliaj de titan În Fig. 5.46 se observă caracteristica rugozității generale a suprafeței probei din aliaj de titan, comparativ cu rugozitatea relativă ce se regăsește pe linia de inscripționare. În Fig. 5.47 se observă caracteristica rugozității generale a suprafeței
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
aliajului. Prin urmare, nu apar defecte de material ca urmare a realizării marcajului prin fascicul laser. 151 Rezultatele experimentale obținute pe paleta fabricată din aliaj de titan În Fig. 5.46 se observă caracteristica rugozității generale a suprafeței probei din aliaj de titan, comparativ cu rugozitatea relativă ce se regăsește pe linia de inscripționare. În Fig. 5.47 se observă caracteristica rugozității generale a suprafeței probei comparativ cu textura zonei inscripționate, ce prezintă o rugozitate mai accentuată și care se evidențiază
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
oxidare a suprafeței expuse radiației. Fig. 5.50. Imagine SEM de detaliu ce surprinde morfologia suprafeței de inscripționare. Mărire X 20.000 Fig. 5.51. Analiza calitativă EDX pentru identificarea microelementelor constitutive ale probei marcate Fig. 5.52. Aspectul suprafeței aliajului în zona cu supraexpunere la fasciculul laser. Mărire X 2.000 Fig. 5.53. Morfologia straturilor de oxizi formați în zona de topire a fasciculului. Mărire X 5.000 Fig. 5.52 evidențiază aspectul suprafeței aliajului în zona cu supraexpunere
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
5.52. Aspectul suprafeței aliajului în zona cu supraexpunere la fasciculul laser. Mărire X 2.000 Fig. 5.53. Morfologia straturilor de oxizi formați în zona de topire a fasciculului. Mărire X 5.000 Fig. 5.52 evidențiază aspectul suprafeței aliajului în zona cu supraexpunere la fasciculul laser. Longitudinal, pe direcția de 153 inscripționare, apar depuneri de oxizi de Ti și Al. Fig. 5.53 prezintă morfologia generală a straturilor de oxizi formați la suprafața probei în zona de topire a
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
evidențiat fisuri pe niciuna din suprafețele marcajului analizat în secțiune. Mărire X 1.000 Fig. 5.58. Detaliu SEM al suprafeței de fund al marcajului realizat. Mărire X 8.000 În figura 5.58 se observă textura rezultată în urma solidificării aliajului, fără a se evidenția defecte de tip fisuri sau microretasuri pe suprafața parcursă de fasciculul laser. Se observă o trecere graduală de la materialul topit și resolidificat la materialul de bază al paletei pe zona inferioară a profilului marcajului obținut. Nu
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
observă o trecere graduală de la materialul topit și resolidificat la materialul de bază al paletei pe zona inferioară a profilului marcajului obținut. Nu apar zone cu microfisuri sau alte tipuri de defecte ca urmare a tensiunilor termice formate la solidificarea aliajului. Nu apar deci defecte de material ca urmare a realizării marcajului prin fascicul laser. 5.2. Analiza prin microscopie electronică SEM și EDAX a marcajelor realizate cu laser femtosecundă Rezultatele experimentale obținute pe paleta din aliaj de aluminiu Pornindu-se
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
termice formate la solidificarea aliajului. Nu apar deci defecte de material ca urmare a realizării marcajului prin fascicul laser. 5.2. Analiza prin microscopie electronică SEM și EDAX a marcajelor realizate cu laser femtosecundă Rezultatele experimentale obținute pe paleta din aliaj de aluminiu Pornindu-se de la ideea procesării rapide și de mare precizie a inscripționării paletelor, s-au realizat o serie de inscripționări prin iradierea cu pulsuri extrem de scurte, generate de un femtolaser. În astfel de aplicații, se consideră că nu
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
fost la o scală de timp sub picosecundă, se constată apariția topirilor fără a exista un transfer termic. Având la bază ideea că ablația laser cu utilizarea ultrapulsurilor (pulsuri laser ultrascurte) va conduce spre un alt tip de comportament al aliajelor inscripționate, cu efecte minime ale difuziei termice, pentru o intensitate a laserului ce nu depășește cu mult pragul de ablație. Astfel, în cazul paletei din aliaj de aluminiu, se poate constata cu ușurință că se obține un profil de marcaj
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
utilizarea ultrapulsurilor (pulsuri laser ultrascurte) va conduce spre un alt tip de comportament al aliajelor inscripționate, cu efecte minime ale difuziei termice, pentru o intensitate a laserului ce nu depășește cu mult pragul de ablație. Astfel, în cazul paletei din aliaj de aluminiu, se 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. Prin intermediul microscopiei electronice SEM
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
a zonei centrale topite, de cantități apreciabile de oxizi de alumină, ce se regăsesc depozitate fragmentat și cu o structură amorfă de-a lungul liniei de marcaj. Măsurătorile de microscopie electronică efectuate asupra benzii de marcaj evidențiază faptul că, în timp ce aliajul de aluminiu a fost topit pe o adâncime și o lățime de circa 12-14 μm, zona pe care materialul s-a oxidat se întinde până la circa 70-75 μm. 156 Fig. 5.61. Imagine SEM pentru identificarea dimensională a marcajului realizat
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
pe o adâncime și o lățime de circa 12-14 μm, zona pe care materialul s-a oxidat se întinde până la circa 70-75 μm. 156 Fig. 5.61. Imagine SEM pentru identificarea dimensională a marcajului realizat cu femtolaserul pe paleta din aliaj de aluminiu. Mărire X 500 Fig. 5.62. Vizualizarea SEM a pereților marcajului realizat cu femtolaserul pune în evidență inclusiv adâncimea pe care s-a realizat topirea aliajului. Mărire X 2.000 Analiza de detaliu a zonei topite indică o
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
SEM pentru identificarea dimensională a marcajului realizat cu femtolaserul pe paleta din aliaj de aluminiu. Mărire X 500 Fig. 5.62. Vizualizarea SEM a pereților marcajului realizat cu femtolaserul pune în evidență inclusiv adâncimea pe care s-a realizat topirea aliajului. Mărire X 2.000 Analiza de detaliu a zonei topite indică o topire de adâncime, cu divizare pe zone de topire, urmată de o solidificare ultrarapidă. Zona de solidificare este fragmentată în funcție de viteza de avans a fasciculului pe suprafața piesei
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
inscripționare. Nu se regăsesc fisuri sau alte tipuri de defecte induse. Rezultatele experimentale obținute pe paleta din superaliaj baza nichel de tip NIMONIC 75 La examinarea probei, apar foarte multe similitudini ale marcajului cu acelea obținute pentru paletele fabricate din aliaj de aluminiu. În cazul acestui tip de marcaj, comportarea materialului în fasciculul femtolaser este relativ similară cu situația prezentată anterior. Fig. 5.70. Imagine SEM a zonei de marcare cu expunere la fascicul de tip femtolaser. Mărire X 100 Fig
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
femtolaserul. Mărire X 500 159 Valorile se situează, pentru marcajul ce reprezintă doar topirea propriu-zisă, la circa jumătate din valorile obținute la inscripționarea cu un laser cu impulsuri de ordinul nanosecundelor. Se constată că se mențin caracteristicile de inscripționare, topirea aliajului realizându-se pe circa 18 μm, iar zona cu depuneri de oxizi se extinde până la circa 70-73 μm, similar inscripționării realizate și pe paleta din aliaj de aluminiu. Fig. 5.72. Imagine SEM ce redă continuitatea marcajului, cu evidențierea topirii
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
cu impulsuri de ordinul nanosecundelor. Se constată că se mențin caracteristicile de inscripționare, topirea aliajului realizându-se pe circa 18 μm, iar zona cu depuneri de oxizi se extinde până la circa 70-73 μm, similar inscripționării realizate și pe paleta din aliaj de aluminiu. Fig. 5.72. Imagine SEM ce redă continuitatea marcajului, cu evidențierea topirii în adâncime a aliajului.Mărire X 2.000 Fig. 5.73. Profilul în adâncime al zonei topite, cu structuri specifice de solidificare rapidă și care nu
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
circa 18 μm, iar zona cu depuneri de oxizi se extinde până la circa 70-73 μm, similar inscripționării realizate și pe paleta din aliaj de aluminiu. Fig. 5.72. Imagine SEM ce redă continuitatea marcajului, cu evidențierea topirii în adâncime a aliajului.Mărire X 2.000 Fig. 5.73. Profilul în adâncime al zonei topite, cu structuri specifice de solidificare rapidă și care nu păstrează în totalitate forma globulară. Mărire X 8.000 Se constată o mai mare uniformitate și continuitate a
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Mărire X 2.000 Fig. 5.73. Profilul în adâncime al zonei topite, cu structuri specifice de solidificare rapidă și care nu păstrează în totalitate forma globulară. Mărire X 8.000 Se constată o mai mare uniformitate și continuitate a aliajului topit și solidificat ultrarapid, în special pe pereții marcajului, apărând și aici, în zona de iradiere, unele depuneri fragmentare de oxizi, în special pe zona adiacentă marcajului. „Decuparea” realizată ca urmare a topirii este mult mai omogenă și cu un
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
pe pereții marcajului, apărând și aici, în zona de iradiere, unele depuneri fragmentare de oxizi, în special pe zona adiacentă marcajului. „Decuparea” realizată ca urmare a topirii este mult mai omogenă și cu un grad de continuitate mai mare față de aliajul de aluminiu. Fig. 5.74. Se evidențiază caracterul de topitură solidificată amorf pe întreaga adâncime a marcajului. Mărire X 20.000 160 În cazul de supra-inscripționare, pentru care imaginile au fost obținute după trecerea de două ori a fasciculului și
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
20.000 160 În cazul de supra-inscripționare, pentru care imaginile au fost obținute după trecerea de două ori a fasciculului și încercarea de suprapunere cât mai exactă a celor două treceri, se constată o anumită direcționalitate pe orizontală în solidificarea aliajului de pe pereții zonei ce a fost re expusă (dublu expusă) fasciculului femtolaser. Fig. 5.75. Imaginea zonei cu dublă expunere la trecerea fasciculului femtolaser. Mărire X 2.000 Fig. 5.76. Imaginea zonei cu dublă expunere la trecerea fasciculului femtolaser
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]