تميزكاري سطوح فلزي (اكسيد آهن) با ليزر

كارشناسي ارشد

پژوهش انجام شده، شبيه سازي تميزكاري ليزري زنگ آهن مي¬باشد. تميزكاري ليزري به دليل مزيت¬هاي ويژه خود امروزه مورد توجه صنايع مختلف در پردازش مواد قرار گرفته است. در مطالعه و پژوهشي كه در اينجا انجام داده¬ايم از شبيه سازي تميزكاري ليزري در نرم¬افزار شبيه¬ساز كامسول استفاده كرديم. شبيه سازي اين امكان را فراهم ميكند تا تمام زواياي مسئله را بررسي كنيم و مشكلات تميزكاري ليزري را پيش-بيني نماييم. در اين بررسي¬ها مي¬خواهيم تميزكاري ليزري با عمل فرسايش يا كندوكاش را مدل كنيم تا دريابيم كه چگونه مي¬شود فرسايش را قبل از انجام عملي، مدل كرد و براي هر نوع ماده، چه نوع ليزري مي-تواند بهترين عملكرد را داشته و بهتر پاسخ دهد تا از آسيب هاي احتمالي كه ممكن است به بستر ماده وارد شود جلوگيري شده و در وقت براي آزمون و خطا هم صرفه¬جويي شود. ماده¬اي كه براي تميز كردن در نظر گرفتيم زنگ آهن مي¬باشد؛ زيرا زنگ آهن امروزه يكي از دغدغه¬هاي جدي در صنايع مختلف است. در اين پژوهش از دو روش شبيه سازي تميزكاري ليزري استفاده كرديم. در روش نخست كه معادلات را بر اساس تميزكاري ليزري با عمل فرسايش حل نموديم؛ با توجه به شبيه سازي تميزكاري ليزري بر روي زنگ آهن با پارامترهاي ليزر بيشينه شدت مركزي W/cm2 100 و W/cm2 200، شعاع باريكه ليزر cm 1 و cm 2 و پالس ns 5 با فاصله زماني ns 10 براي زنگ آهن به ضخامت mm 2 همان گونه كه انتظار مي¬رفت، ديده شد كه هرچه شدت بيشينه مركزي ليزر و شعاع باريكه ليزر افزايش يابد سرعت تميز كردن و راندمان تميزكاري افزايش مي¬يابد. همچنين نمودارهاي تغيير دما و عمق ماده (لايه برداري) برحسب زمان نيز به ما در درك چگونگي توزيع دما در ماده و انجام تميزكاري ليزري كمك ¬كرد. روش ديگري نيز براي تميزكاري ليزري يك لايه نازك زنگ آهن بر اساس شرط گسيلندگي انجام شد. در اين روش يك لايه نازك زنگ آهن با ليزري به توان KW 2 و شعاع cm 1 و پهناي پالس ns 5 و فاصله زماني ns 10 به صورت زيگزاگ در مدت s 10 يك ورق نازك آهن زنگ¬زده شده به طول و عرض cm 10 را پاكسازي نمود.

207544

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك

مهدي شايگان منش