1,095 matches
-
aluminiu, probabil rezultați în urma operației de secționare a paletelor S-a realizat, de asemenea, o secțiune prin marcajul laser, în care se poate vizualiza partea inferioară a urmei laser, respectiv a bazei topiturii. Fig. 5.43. Analiza de microscopie electronică SEM pune în evidență profilul 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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 al șanțului de marcaj precum și al pereților laterali. Se observă profilurile de solidificare ca urmare a gradienților termici formați după impactul fasciculului cu suprafața paletei. Mărire X 2.000 Pe baza figurii 5.45
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
unor topiri locale de formă circulară, ce au solidificat apoi cu suprapuneri parțiale ale materialului topit. Fig. 5.49 evidențiază un detaliu al morfologiei de material topit și ulterior solidificat după expunerea la fasciculul laser. Fig. 5.50 conține imaginea SEM de detaliu ce surprinde morfologia suprafeței de inscripționare, cu topirea superficială a suprafeței și direcționarea picăturilor pe sensul de deplasare al fasciculului. Fig. 5.51 pune în evidență faptul că, în zona de trecere a fasciculului laser, apare după inscripționare
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
a suprafeței și direcționarea picăturilor pe sensul de deplasare al fasciculului. Fig. 5.51 pune în evidență faptul că, în zona de trecere a fasciculului laser, apare după inscripționare o ușoară 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Fig. 5.54. Microanaliza calitativă EDX ce evidențiază existența unor contaminanți pe zona de inscripționare Pentru vizualizarea zonei de fund a marcajului proba a fost secționată, obținându-se o secțiune prin marcajul laser. Fig. 5.55. Analiza de microscopie electronică SEM pune în evidență profilul inferior al topiturii (pe direcția săgeții). Mărire X 500 Fig. 5.56. Profilul inferior al șanțului realizat de către fasciculul laser prin topirea materialului paletei este pe o adâncime de circa 25-30μm. Mărire X 1.000 154
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
prin topirea materialului paletei este pe o adâncime de circa 25-30μm. Mărire X 1.000 154 Fig. 5.57. Nu s-au 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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 de la ideea procesării rapide și de mare precizie a inscripționării paletelor, s-au realizat o serie de inscripționări prin iradierea cu
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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, se poate observa caracterul nepulsatoriu al inscripționării rezultate, în timp ce adiacent zonei topite apar mici structuri amorfe rezultate din porțiuni de material topit și solidificat ultrarapid. Se constată că lățimea benzii de inscripționare este cu mult sub limita de inscripționare realizată
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
impulsuri de ordinul nanosecundelor. Se observă clar zona de material topit în fasciculul laser, dar și o restrângere puternică a zonelor influențate termic, zone ce sunt evidențiate prin depunerea locală a unor mici particule de oxizi. Fig. 5.59. Imagine SEM a zonei de inscripționare cu fascicul femtolaser. Mărire X 100 Fig. 5.60. Aspectul general al marcajului, peste care se regăsesc depuneri discontinue și masive de oxizi de aluminiu. Mărire X 200 În Fig. 5.59, se constată că fasciculul
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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 topire de adâncime, cu divizare pe zone de topire, urmată
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
solidificare ultrarapidă realizată în urma topirii în fascicul. De asemenea, sunt puse în evidență „conglomeratele” cu dezvoltare pe verticală, a unor depuneri de particule sferoidale solidificate ultrarapid, cu dimensiuni ale diametrului situate între 0,5-2,5 μm. Fig. 5.65. Imagine SEM a zonei de inscripționare a paletei prin utilizarea fasciculului femtolaser. Mărire X 500 Fig. 5.66. Imagine a secțiunii zonei de marcaj a paletei. Mărire X 1.000 Fig. 5.67. Secțiune transversală în zona de inscripționare cu vizionarea profilului
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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. 5.71. Identificarea dimensională a marcajului realizat cu femtolaserul. Mărire X 500 159 Valorile se situează, pentru marcajul ce reprezintă doar topirea propriu-zisă, la circa
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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 păstrează în totalitate forma globulară. Mărire X
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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. Mărire X 20.000 După cum se poate observa din imaginile de microscopie electronică SEM din figurile de mai sus, se constată că apare și o anumită „zonă de influență”, ce se manifestă printr-o deteriorare mai puternică pe orizontală a suprafețelor re-solidificate. Acest aspect presupunem că este cauzat de juxtapunerea celor două zone de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
pe orizontală a suprafețelor re-solidificate. Acest aspect presupunem că este cauzat de juxtapunerea celor două zone de influență prin incidență cu fasciculul laser, fenomen ce a condus la formarea unui mic strat de oxizi pe suprafață. Fig. 5.77. Imagine SEM a zonei de inscripționare femtolaser. Mărire X 140 Fig. 5.78. Imagine a uneia dintre secțiunile din zona de marcaj a paletei. Mărire X 500 161 Imagistica SEM a secțiunii transversale a marcajelor femtolaser a evidențiat că pe suprafața de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
formarea unui mic strat de oxizi pe suprafață. Fig. 5.77. Imagine SEM a zonei de inscripționare femtolaser. Mărire X 140 Fig. 5.78. Imagine a uneia dintre secțiunile din zona de marcaj a paletei. Mărire X 500 161 Imagistica SEM a secțiunii transversale a marcajelor femtolaser a evidențiat că pe suprafața de inscripționare a paletei nu apar modificări importante de rugozitate. Rezultă o mică zona de circa 2-5 microni pe care se află depuneri, acestea fiind localizate de o parte
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
tip nano-laser; apar doar mici fragmente amorfe de oxizi. Fig. 5.84. Marcaj cu un contur mai clar și pe adâncime. Mărire X 200 Fig. 5.85. Stabilirea caracteristicilor dimensionale ale marcajului realizat. Mărire X 500 Fig. 5.86. Imagine SEM ce evidențiază continuitatea marcajului, dar și topirea în adâncime a aliajului. Mărire X 1.000 163 În cazul marcajului femtolaser, contururile sunt mult mai bine precizate; măsurătorile de microscopie electronică au pus în evidență că lățimea obținută prin topirea aliajului
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
de marcaj. Acest aspect este cauzat de juxtapunerea celor două zone de influență, ce a condus în final la formarea masivă a unor oxizi, rezultați ca urmare a expunerii duble la fascicul, în atmosferă fără protecție. Fig. 5.89. Imagine SEM a dublei inscripționări femtolaser a paletei. Mărire X 100 Fig. 5.90. Imagine SEM ce surprinde suprapunerea celor două treceri doar pentru banda din zona centrală. Mărire X 200 Apar depuneri masive de oxizi pe zonele marginale ale marcajului și
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
a condus în final la formarea masivă a unor oxizi, rezultați ca urmare a expunerii duble la fascicul, în atmosferă fără protecție. Fig. 5.89. Imagine SEM a dublei inscripționări femtolaser a paletei. Mărire X 100 Fig. 5.90. Imagine SEM ce surprinde suprapunerea celor două treceri doar pentru banda din zona centrală. Mărire X 200 Apar depuneri masive de oxizi pe zonele marginale ale marcajului și o diferențiere clară a celor două treceri, cu o îngustare a benzii de scanare
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
cu o îngustare a benzii de scanare și focalizare. În acest caz, devine relevantă și imposibilitatea suprapunerii exacte a celor două treceri ale fasciculului cu pulsuri de ordinul femtosecundelor. Din imaginile de microscopie electronică obținute și măsurătorile efectuate, la analiza SEM au rezultat 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
două treceri ale fasciculului cu pulsuri de ordinul femtosecundelor. Din imaginile de microscopie electronică obținute și măsurătorile efectuate, la analiza SEM au rezultat 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
efectuate, la analiza SEM au rezultat 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
de marcare. Se remarcă o structură amorfă globulizată, însoțită de frecvente depuneri de oxizi. Sunt puse în evidență, pe 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
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 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
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]