Bħala l-materjal preferut għall-komponenti strutturali hot-tarf ta' magni aero-, superligi bbażati fuq in-nikil- jippreżentaw sfidi sinifikanti għall-preparazzjoni ta' toqob tat-tkessiħ tal-film ta'-kwalità għolja minħabba l-ebusija u s-saħħa inerenti tagħhom. It-teknoloġija tal-ipproċessar tal-lejżer iggwidata tal-ilma-uriet potenzjal konsiderevoli fil-fabbrikazzjoni tat-toqob tat-tkessiħ tal-film, iżda l-applikazzjoni tal-inġinerija tagħha hija limitata mill-koordinazzjoni bejn il-kwalità tal-ipproċessar u l-effiċjenza. Biex jindirizza din il-kwistjoni, dan l-istudju uża mod ta' akkoppjar ħafif ta' multi-focus water-biex jikseb akkoppjar effiċjenti ta' laser ta' qawwa-għoli ta' 1064 nm b'ġett tal-ilma stabbli. Barra minn hekk, ġiet introdotta strateġija tat-tħaffir tat-tħaffir tal-qtugħ annulari b'ħafna{-passaġġ minn ġewwa 'l barra, u l-effetti tal-enerġija tal-impuls-uniku tal-laser, il-veloċità tal-iskannjar, u l-frekwenza tal-polz fuq il-morfoloġija tal-wiċċ tal-mikro-toqba u l-eżattezza ġeometrika ġew investigati bl-użu tal-metodu varjabbli ta' kontroll. Abbażi ta' dan, mikro-toqob ippreparati taħt parametri ta' proċess ottimizzati ġew analizzati u vverifikati bl-użu ta' mikroskopija elettronika tal-iskannjar u spettroskopija dispersiva tal-enerġija. Ir-riżultati jindikaw li l-enerġija tal-impuls-waħda hija l-parametru ewlieni għall-kisba minn mikro-toqob. Billi tiżdied b'mod xieraq il-veloċità tal-iskannjar u l-frekwenza tal-polz, id-depożizzjoni tat-tidwib u l-effetti tal-akkumulazzjoni termali jistgħu jittaffew b'mod effettiv, u b'hekk itejbu l-morfoloġija tal-wiċċ u l-eżattezza tal-magni tal-mikro-toqob. Speċifikament, meta l-enerġija tal-polz waħdieni-issettjat għal 0.8 mJ, il-veloċità tal-iskannjar għal 25 mm/s, u l-frekwenza tal-polz għal 300 kHz, toqob mikro- ta 'kwalità għolja{-b'dijametru ta' dħul ta '820 μm u taper ta' 0.32 grad jistgħu jiġu ffabbrikati f'madwar 60 grad. Il-mikrostruttura u d-distribuzzjoni elementali tal-mikro-toqob jikkonfermaw li l-ipproċessar tal-lejżer-iggwidat bl-ilma juri prestazzjoni eċċellenti fit-tnaqqis tas-saffi riformulati, jimminimizza ż-żona affettwata tas-sħana-, u jżomm l-intoppi tal-ħajt tat-toqba.
Kliem ewlieni: laser-iggwidat tal-ilma; liga bbażata-nikil; toqob għat-tkessiħ tal-film; qtugħ annulari b'ħafna-pass; mekkaniżmu ta' pproċessarBħala l-materjal preferut għall-komponenti strutturali hot-tarf ta' magni aero-, superligi bbażati fuq in-nikil- jippreżentaw sfidi sinifikanti għall-preparazzjoni ta' toqob tat-tkessiħ tal-film ta'-kwalità għolja minħabba l-ebusija u s-saħħa inerenti tagħhom. It-teknoloġija tal-ipproċessar tal-lejżer ggwidata tal-ilma-uriet potenzjal konsiderevoli fil-fabbrikazzjoni tat-toqob tat-tkessiħ tal-film, iżda l-applikazzjoni tal-inġinerija tagħha hija limitata mill-koordinazzjoni bejn il-kwalità tal-ipproċessar u l-effiċjenza. Biex jindirizza din il-kwistjoni, dan l-istudju uża modalità ta' akkoppjar ħafif ta' l-ilma-focus multi-biex jikseb akkoppjar effiċjenti ta' laser ta' qawwa-għoli ta' 1064 nm ma' ġett ta' ilma stabbli. Barra minn hekk, ġiet introdotta strateġija tat-tħaffir tal-qtugħ annulari b'ħafna{-passaġġ minn ġewwa 'l barra, u l-effetti tal-enerġija tal-polz-uniku tal-laser, il-veloċità tal-iskannjar, u l-frekwenza tal-polz fuq il-morfoloġija tal-wiċċ tal-mikro-toqba u l-eżattezza ġeometrika ġew investigati bl-użu tal-metodu varjabbli ta' kontroll. Abbażi ta' dan, mikro-toqob ippreparati taħt parametri ta' proċess ottimizzati ġew analizzati u vverifikati bl-użu ta' mikroskopija elettronika tal-iskannjar u spettroskopija dispersiva tal-enerġija. Ir-riżultati jindikaw li l-enerġija tal-impuls-waħda hija l-parametru ewlieni għall-kisba minn mikro-toqob. Billi tiżdied b'mod xieraq il-veloċità tal-iskannjar u l-frekwenza tal-polz, id-depożizzjoni tat-tidwib u l-effetti tal-akkumulazzjoni termali jistgħu jittaffew b'mod effettiv, u b'hekk itejbu l-morfoloġija tal-wiċċ u l-eżattezza tal-magni tal-mikro-toqob. Speċifikament, meta l--enerġija tal-polz waħda hija ssettjata għal 0.8 mJ, il-veloċità tal-iskannjar għal 25 mm/s, u l-frekwenza tal-polz għal 300 kHz, toqob mikro- ta 'kwalità għolja{-b'dijametru tad-dħul ta' 820 μm u taper ta '0.32 grad jistgħu jiġu ffabbrikati f'madwar 60 grad. Il-mikrostruttura u d-distribuzzjoni elementali tal-mikro-toqob jikkonfermaw li l-ipproċessar tal-lejżer-iggwidat mill-ilma juri prestazzjoni eċċellenti fit-tnaqqis tas-saffi riformulati, jimminimizza ż-żona affettwata tas-sħana-, u jżomm l-intoppi tal-ħajt tat-toqba.
Kliem ewlieni: laser-iggwidat tal-ilma; liga bbażata-nikil; toqob għat-tkessiħ tal-film; qtugħ annulari b'ħafna-pass; mekkaniżmu ta 'proċessar
Dan l-istudju jesplora l-użu ta' 1064 nm wavelength water-lejżer ggwidat għat-tħaffir annulari ta' Inconel 718. Jiċċara l-mekkaniżmi li bihom parametri ewlenin tal-proċess bħall-enerġija tal-polz wieħed, il-veloċità tal-iskannjar u l-frekwenza tal-polz jaffettwaw il-morfoloġija u l-eżattezza ġeometrika tal-mikro-toqob. Fuq il-bażi ta' dawn is-sejbiet, jiġi determinat l-aħjar approċċ għall-kisba ta' tħaffir ta'-effiċjenza għolja u-preċiżjoni għolja. Il-konklużjonijiet ewlenin huma miġbura fil-qosor kif ġej: (1) L-adozzjoni ta '"minn ġewwa għal barra" multi-pass ta' ilma annulari-strateġija ta 'tħaffir bil-lejżer iggwidata tista' ttejjeb l-effett tal-għorik tal-ġett tal-ilma fuq materjal imdewweb, tnaqqas iż-żona milquta tas-sħana- u materjal imdewweb residwu fil-wiċċ tal-mikro-hole. (2) Meta tipproċessa Inconel 718 mikro-toqob b'lejżer iggwidat ta 'l-ilma-wavelength 1064 nm, l-aħjar kombinazzjoni ta' parametri tal-proċess hija: enerġija tal-polz wieħed 0.8 mJ, veloċità tal-iskannjar 20 mm/s, u frekwenza tal-polz tal-laser 300 kHz. Taħt din il-konfigurazzjoni tal-parametru, mikro-toqob ta 'kwalità għolja jistgħu jiġu prodotti b'dijametru tad-dħul ta' 822.7 µm, ċirkolarità ta '0.9893, taper ta' 0.32 grad , u ħruxija tal-wiċċ Sa inqas minn 9.58 µm. (3) Ibbażat fuq il-karatteristiċi tal-morfoloġija sezzjonali tal-mikro-toqob ipproċessati bil-laser-iggwidat tal-ilma, il-wiċċ tal-mikro-toqba jista 'jinqasam f'erba' reġjuni distinti: żona ta 'risolidifikazzjoni, żona ta' protrużjoni, żona ta 'depressjoni, u żona ta' ksur. Iż-żona ta' solidifikazzjoni mill-ġdid u ż-żona tal-ksur rispettivament jirrappreżentaw il-morfoloġija unika fid-daħla u l-ħruġ tal-mikro-toqba. Iż-żona ta 'sporġenza u ż-żona ta' depressjoni huma mqassma tul il-ħajt kollu tal-mikro-toqba, u l-mekkaniżmu ta 'formazzjoni tagħhom huwa relatat mill-qrib mal-effett fototermali u l-karatteristiċi ta' tisħin u tkessiħ rapidu matul l-ipproċessar tal-laser-iggwidat mill-ilma. (4) Osservazzjonijiet tal-mikro-daħla, ħruġ, u profil tal-ħajt tat-toqba jiżvelaw li l-ipproċessar tal-lejżer iggwidat mill-ilma-juri prestazzjoni eċċellenti fit-tnaqqis tas-saff riformulat u ż-żona milquta tas-sħana- u ż-żamma tal-indafa tal-ħajt tat-toqba. Din it-teknoloġija ttaffi b'mod effettiv l-effetti termali u l-ħsara mill-ossidazzjoni assoċjati mal-ipproċessar konvenzjonali tal-lejżer tal-impulsi twil-, u b'hekk tikseb magni ta'-kwalità għolja u-effiċjenza għolja tal-Inconel 718.
