- Tytuł:
-
An Evaluation of the use of Laser-Vibration Melting to Increase the Surface Roughness of Metal Objects
Analiza możliwości wykorzystania laserowo-wibracyjnego przetapiania do zwiększania chropowatości powierzchni elementów metalowych - Autorzy:
- Grabas, B.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/353962.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
laser melting
surface roughness
laser treatment
vibration
nucleate boiling
przetapianie laserowe
chropowatość powierzchni
obróbka laserowa
wibracja
zarodkowanie termiczne - Opis:
-
This paper presents preliminary, experimental results of a new, hybrid method of increasing the surface roughness of metal objects. In this new approach, metal objects are melted with a mobile laser beam while they are being rotated. A vibration generator provides circular vibrations with an amplitude of 3 mm, and the vibration plane is perpendicular to the moving laser beam. The melting tests were performed using flat carbon steel samples at a predetermined frequency of circular vibrations. The effects of laser power and laser beam scanning velocity on the melted shapes were studied. All laser melting procedures were performed at a vibration frequency of 105 Hz. The melted samples were subjected to microscopic evaluation and the Ra parameter, which characterises mean roughness, was measured using a profilometer. Melting metal samples with physically smooth surfaces (Ra = 0.21 µm) resulted in surface structures of varied roughness values, with Ra ranging from 5 µm to approximately 58 µm. The studies were undertaken to employ this technology for the purpose of passive heat exchange intensification of heating surfaces in practical applications.
W artykule zaprezentowano wstępne wyniki eksperymentalne nowej hybrydowej metody zwiększania chropowatości powierzchni elementów metalowych. W metodzie tej wykorzystuje się przetapianie ruchomą wiązką laserową elementów metalowych poddanych równocześnie wibracji kołowej. Generator drgań wytwarza wibrację kołową o amplitudzie 3 mm, a płaszczyzna wibracji jest prostopadła do osi przemieszczającej się wiązki laserowej. Próbom przetapiania przy ustalonej częstotliwości wibracji kołowej poddano płaskie próbki ze stali węglowej. Badano wpływ mocy laserowej oraz prędkości skanowania wiązki laserowej na kształt przetopień. Wszystkie przetopienia laserowe wykonywano przy częstotliwości wibracji f = 105 Hz. Otrzymane przetopy poddane zostały obserwacjom mikroskopowym oraz pomiarom profilometrycznym parametru Ra charakteryzującego średnią chropowatość. W wyniku przetapiania technicznie gładkich powierzchni próbek metalowych (Ra = 0,21 µm), uzyskano struktury o zróżnicowanych chropowatościach, dla których Ra mieścił się w przedziale od ok. 5 µm do ok. 58 µm. Badania prowadzono pod kątem potencjalnych możliwości stosowania tej technologii do pasywnej intensyfikacji wymiany ciepła powierzchni płyt grzewczych. - Źródło:
-
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 1; 33-39
1733-3490 - Pojawia się w:
- Archives of Metallurgy and Materials
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł