Ịkwado Laser Beam, nke nwere oke ọsọ ya, oke nkenke na njirimara ya na-adịghị emetụ aka, a na-ejikarị ya eme ihe n'ọhịa dịka ụgbọala, ụgbọelu, na ngwaọrụ eletrọniki, ọkachasị na-egosi uru pụrụ iche na njikọ nke ihe ndị dị iche iche. Agbanyeghị, mgbawa siri ike (Mgbawa Solidification) nke a na-emepụta n'oge usoro ịgbado ọkụ bụ otu n'ime ntụpọ ndị bụ isi na-egbochi ojiji ya n'ụlọ ọrụ mmepụta ihe. Mgbawa ndị a na-emekarị na njedebe nke ịgbado ọkụ na mpaghara njikọ (Fusion Zone), nke mmetụta nke nrụgide okpomọkụ, mbelata siri ike na ihe nkiri mmiri mmiri na ókèala ọka na-akpali, na-ebelata nke ukwuu ihe onwunwe igwe na ndụ ike ọgwụgwụ nke nkwonkwo.
1. Usoro nhazi
Isi usoro nke mgbawa siri ike dị na ihe nkiri mmiri fọdụrụnụ na ókèala ọka na njedebe nke ịgbado ọkụ. N'oge usoro ịgbado ọkụ, a na-ekewa ọdọ mmiri gbazere agbaze n'ime mpaghara atọ: mpaghara mmiri efu, mpaghara mmiri amachibidoro, na mpaghara siri ike, dịka egosiri na Foto 1. Na mpaghara mmiri amachibidoro, a na-egbochi mmiri mmiri ma enweghị ike ịkwụghachi nsogbu nke mbelata ịgbado ọkụ na-akpata, nke na-ebute nkewa ókèala ọka. Oke ike ókèala ọka (γgb) na ike njikọ siri ike-mmiri (γsl) na-ekpebi nkwụsi ike nke ihe nkiri mmiri: ọ bụrụ na γgb < 2γsl, ihe nkiri mmiri mmiri anaghị akwụsi ike ma njikọta ọka na-eme; n'aka nke ọzọ, ihe nkiri mmiri mmiri na-akwụsi ike ma mmalite mgbawa na-adịkarị mfe ime.
Ọzọkwa, mmepụta nke mgbawa siri ike metụtara ihe ndị e ji ígwè rụọ. Ihe dị iche iche nwere njirimara nke ịgbado ọkụ dị iche iche, dịka oke okpomọkụ nke ịgbado ọkụ, ọnụego mbelata ike siri ike, na nkesa nke ihe ndị e ji ígwè rụọ, wdg. Àgwà ndị a na-emetụta mmetụta nke mgbawa. Dịka ọmụmaatụ, n'ihe ndị nwere nnukwu usoro eutectic dị ala, mmetụta nke mgbawa siri ike dị elu n'ihi na usoro eutectic ndị a na-enwekarị ike ịmepụta ihe nkiri mmiri mmiri na-aga n'ihu n'oge ịgbado ọkụ, si otú a na-eme ka mmepụta nke mgbawa sikwuo ike.
N'oge ahụusoro ịgbado ọkụ laser, paramita ịgbado ọkụ dịka ike laser, ọsọ ịgbado ọkụ, na nha ntụpọ nwekwara mmetụta na nhazi nke mgbawa siri ike. Paramita ndị a na-emetụta ntinye okpomọkụ na mgbanwe okpomọkụ n'oge usoro ịgbado ọkụ, si otú a na-agbanwe usoro ịgbado ọkụ na ọdịdị ọka. Dịka ọmụmaatụ, ike laser dị elu na ọsọ ịgbado ọkụ dị ala na-eme ka ntinye okpomọkụ ka ukwuu na ọnụego oyi dị nwayọ, nke na-akwalite uto nke kristal kọlụm ma na-eme ka mmetụta mgbawa dịkwuo elu. N'aka nke ọzọ, ike laser dị ala na ọsọ ịgbado ọkụ dị elu na-eduga na ntinye okpomọkụ dị obere na ọnụego oyi ngwa ngwa, na-eme ka mmepụta nke kristal nha nhata dị mfe ma na-ebelata mmetụta mgbawa.
2. Usoro mgbochi
Iji gbochie mgbawa siri ike nke ọma naịgbado ọkụ laser, ndị nchọpụta atụpụtala atụmatụ dị iche iche, nke lekwasịrị anya na ijikwa nhazi ọka, ime ka paramita njikọta dị mma, na imeziwanye ihe onwunwe. Site n'ịmezi nhazi ọka, enwere ike ịbawanye ọnụọgụ ókè ọka, a pụkwara ibelata ntinye nke nrụgide, si otú a belata nhazi nke mgbawa. Ọmụmụ ihe egosila na site na iji teknụzụ oscillation nke laser beam, enwere ike ịgbanwe kristal columnar ka ọ bụrụ kristal dị mma na-enweghị itinye ihe ndị ọzọ. Oscillation nke laser beam nwere ike ịgbasa ike laser, na-eme ka ọdọ mmiri gbazee mepụta ọgba aghara, si otú a na-emebi ntụziaka uto nke kristal columnar ma na-akwalite nhazi nke kristal equiaxed, dịka egosiri na Foto 3. Na mgbakwunye, oscillation nke laser beam nwekwara ike ịbawanye obosara nke ọdọ mmiri gbazere agbaze, belata ogo okpomọkụ, ma gbatịa oge siri ike nke ọdọ mmiri gbazere agbaze, nke na-enyere aka na mgbasa nke solutes na mejupụta ihe nkiri mmiri mmiri, si otú a na-ebelata mmetụta nke mgbawa siri ike nke ukwuu.
Nkesa nke ihe nkiri mmiri mmiri dị n'okpuru ụdị ọdọ mmiri dị iche iche.
Ihe osise eserese nke ọdọ mmiri agbaze agbaze nke ịgbado ọkụ, a, b) na-enweghị mgbagharị, c, d) mgbagharị n'akụkụ, e, f) mgbagharị ogologo oge, g, h) mgbagharị gburugburu.
Na mgbakwunye naọkụ laserTeknụzụ oscillation, site na iji isi mmalite laser abụọ, bụkwa otu n'ime ụzọ dị irè isi gbochie mgbawa siri ike. Isi mmalite laser abụọ nwere ike ime mgbanwe site na kristal kọlụm gaa na kristal ndị equiaxed site na ime ka okirikiri okpomọkụ dị mma, si otú a belata nha ọka na njupụta nrụgide. Dịka ọmụmaatụ, mgbe ị na-eji laser CO₂ dị ka isi iyi okpomọkụ na laser Nd:YAG pulsed dị ka isi iyi okpomọkụ enyemaka, enwere ike ịmepụta okirikiri okpomọkụ kachasị mma n'oge ịgbado ọkụ, na-akwalite nhazi nke kristal equiaxed ma na-ebelata mmetụta nke mgbawa siri ike, dịka egosiri na Foto 4.
Ịkwalite paramita ịgbado ọkụ bụkwa ụzọ dị mkpa isi gbochie mgbawa siri ike. Site n'ịgbanwe paramita dịka ike laser, ọsọ ịgbado ọkụ, na nha ntụpọ, enwere ike ijikwa ntinye okpomọkụ na ọnọdụ okpomọkụ n'oge usoro ịgbado ọkụ, si otú a na-emetụta nhazi siri ike na ọdịdị ọka. Ọmụmụ ihe egosila na ọgwụgwọ tupu ọkụ nwere ike ibelata ọnụego oyi, kwalite nhazi kristal equiaxed, ma si otú a belata mmetụta nke mgbawa siri ike, dịka egosiri na Foto 5. Na mgbakwunye, ụzọ dịka iji ịgbado ọkụ laser pulsed na ịbawanye ọsọ ịgbado ọkụ nwekwara ike ime mgbanwe site na kristal columnar gaa na kristal equiaxed site na ịgbanwe ntinye okpomọkụ na ọnụego oyi, si otú a belata mmetụta nke mgbawa.
Foto nke 5. a) Enweghị ọkụ, b) ọka ndị e tinyere n'ọkụ nke dị 300°C.
Mgbe a na-agbakọta ihe ndị na-adịghị iche na laser, n'ihi nnukwu ọdịiche dị na ihe ndị dị n'ime anụ ahụ na kemịkalụ dị n'etiti ihe ndị ahụ, ngwakọta intermetallic na-agbawa agbawa na-etolite, nke bụ otu n'ime ihe ndị bụ isi na-akpata mgbawa siri ike. Ya mere, ịgbanwe paramita na ntọala laser iji belata nhazi ma ọ bụ ọnụọgụ nke ngwakọta intermetallic bụkwa atụmatụ dị mkpa iji gbochie mgbawa siri ike. Dịka ọmụmaatụ, na njikọta laser nke ihe ndị dị iche na copper-aluminum, site na ijikwa mgbanwe nke ogwe laser na ọsọ njikọta, enwere ike ibelata oke ngwakọta nke ọla kọpa na aluminom na ọdọ mmiri gbazere agbaze, si otú a na-ebelata nhazi nke ngwakọta intermetallic na-agbawa agbawa ma na-ebelata mmetụta nke mgbawa. Na mgbakwunye, iji ihe ndị na-ejupụta ihe nwekwara ike ime ka arụmọrụ nke njikọ welded dịkwuo mma ma belata nhazi nke mgbawa. Ihe ndị na-ejupụta ihe nwere ike ibelata nhazi nke ngwakọta intermetallic site na ịgbanwe nhazi na obere nhazi nke njikọ welded ma melite ike nke nkwonkwo welded.
Mgbawa siri ike bụ otu n'ime ntụpọ ndị a na-ahụkarị na usoro ịgbado ọkụ laser. Usoro nhazi ha dị mgbagwoju anya ma gụnye mmekọrịta nke ọtụtụ ihe dịka okpomọkụ, mekaniki, na igwe. Site n'ịmụ nke ọma usoro nhazi nke mgbawa siri ike, enwere ike inye ntọala echiche maka igbochi mgbawa. N'afọ ndị na-adịbeghị anya, ndị nchọpụta atụpụtala atụmatụ dị iche iche iji gbochie mgbawa siri ike, nke lekwasịrị anya na ijikwa nhazi ọka, imeziwanye paramita ịgbado ọkụ, na imeziwanye ihe onwunwe. Omume egosila na atụmatụ ndị a nwere ike ibelata mmetụta nke mgbawa siri ike ruo n'ókè ụfọdụ ma melite mma na ntụkwasị obi nke ịgbado ọkụ laser. Agbanyeghị, n'ihi mgbagwoju anya na ụdị dị iche iche nke usoro ịgbado ọkụ laser, enwere ụfọdụ ntụpọ na nyocha ugbu a. Dịka ọmụmaatụ, maka usoro mgbochi nke mgbawa siri ike n'okpuru ihe dị iche iche na ọnọdụ ịgbado ọkụ, a ka chọrọ nyocha miri emi ọzọ.
Oge ozi: Maachị-20-2025
