د Nature.com د لیدلو لپاره مننه. د براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ د CSS لپاره محدود ملاتړ لري. د غوره تجربې لپاره، موږ وړاندیز کوو چې تاسو یو تازه براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت بند کړئ) په ورته وخت کې، د دوامدار ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایل او جاوا سکریپټ څخه ښکاره کړو.
د تولید په پروسه کې د محصولاتو مایکرو جوړښت کنټرولولو لپاره د انتخابي لیزر خټکي پراساس یو نوی میکانیزم وړاندیز شوی. میکانیزم د پیچلي شدت ماډل شوي لیزر شعاع په واسطه په پړسیدلي حوض کې د لوړ شدت الټراسونیک څپو په تولید تکیه کوي. تجرباتي مطالعات او شمیرې په مؤثره توګه د تخنیکي پلوه ډیزاین شوي او د دې میکانیزم ډیزاین کولو وړتیا ښودلی شي. عصري انتخابي لیزر خټکي ماشینونه.
د پیچلو شکل لرونکو برخو اضافه تولید (AM) په وروستیو لسیزو کې د پام وړ وده کړې. په هرصورت، د اضافي تولیدي پروسو د ډولونو سره سره، په شمول د انتخابي لیزر خټکي (SLM) 1,2,3، د مستقیم لیزر فلزي زیرمه 4,5,6، د الکترون بیم خټکي 7,8 او نور 9,10، د دې اصلي نیمګړتیا د اصلي ضعیف عناصرو له امله کیدای شي د جامدولوژیکي برخې وي. د پاکولو پروسه د لوړې تودوخې درجې سره تړاو لري، د یخولو لوړ نرخونه، او د تودوخې دورې پیچلتیا په خټکي او مینځلو موادو کې، چې د epitaxial دانې وده او د پام وړ porosity 12,13 لامل کیږي.پایلې ښیې چې دا اړینه ده چې د تودوخې درجې کنټرول، د یخولو نرخونه، او د الیاژ ترکیب کنټرول کړئ، یا د مختلف ملکیتونو خارجي ساحو (د بیلګې په توګه، الټراساؤنډ) له لارې اضافي فزیکي شاکونه پلي کړئ ترڅو د وړو مساوي جوړښتونو ترلاسه کولو لپاره.
ډیری خپرونې په دودیز کاسټینګ پروسو کې د جامد کولو پروسې باندې د وایبریشن درملنې اغیزې پورې اړه لري 14,15. په هرصورت، په بلک خټکي کې د بهرنۍ ساحې پلي کول د مطلوب موادو مایکرو جوړښت نه تولیدوي. که چیرې د مایع پړاو حجم کوچنی وي، وضعیت په ډراماتیک ډول بدلیږي. په دې حالت کې، بهرنۍ ساحه د جامد کولو پروسې په جریان کې د جامد ساحې اغیزې په پام کې نیولو سره د پام وړ مقناطیسي اغیزې اغیزه کوي. 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, arc stirring28 and oscillation29, pulsed plasma arcs30,31 and other methods32 .د خارجي لوړ شدت الټراساؤنډ الټراساؤنډ په کارولو سره د سبسټریټ سره ضمیمه کړئ (د الټراساؤنډ الټراساؤنډ 2 دی). د تودوخې د کمیدو او د الټراساؤنډ لوړولو له امله د جوړښتي فرعي کولنګ زون زیاتوالي ته منسوب شوی ترڅو د cavitation له لارې نوي کریسټالونه رامینځته کړي.
په دې کار کې، موږ د خټکي لیزر لخوا رامینځته شوي غږ موجونو سره د خټکي حوض sonicating له لارې د austenitic سټینلیس سټیلونو د غلو جوړښت کې د بدلون احتمال وڅیړ. diation په موجوده SLM 3D پرنټرونو کې په اسانۍ سره مدغم کیدی شي. په دې کار کې تجربې د سټینلیس سټیل تختو باندې ترسره شوي چې سطحې یې د شدت سره د لیزر وړانګو سره مخ شوي. نو په تخنیکي توګه، د لیزر سطح درملنه ترسره کیږي. په هرصورت، که دا ډول لیزر درملنه د هر پرت په سطحه ترسره شي، د پرت په جریان کې یا د نورو برخو حجم په ټاکل شوي حجم کې، د بلډ اپ حجم یا د بل حجم په ټاکلو کې د بشپړ اغیزو لاسته راوړلو لپاره. برخه د پرت په واسطه جوړه شوې ، د هر پرت لیزر سطح درملنه د "لیزر حجم درملنې" سره مساوي ده.
په داسې حال کې چې د الټراسونک سینګ پر بنسټ الټراسونیک درملنې کې، د ولاړ غږ څپې الټراسونک انرژي په ټوله برخه کې ویشل کیږي، پداسې حال کې چې د لیزر لخوا هڅول شوي الټراسونک شدت هغه ځای ته نږدې متمرکز دی چیرې چې لیزر وړانګې جذب کیږي. حرکت باید ثابت پاتې شي. برسېره پردې، د برخې په پورتنۍ سطح کې هیڅ میخانیکي فشار شتون نلري. له همدې امله، صوتي فشار صفر ته نږدې دی او د ذرې سرعت د برخې په ټوله پورتنۍ سطح کې اعظمي اندازه لري. د ټول خړوب شوي حوض دننه د غږ فشار د اعظمي حد څخه 0.1٪ څخه زیات نشي کیدی ځکه چې د ویلنګ څپې فریکونسۍ د 0.1% څخه زیات وي، ځکه چې د 0.1 څپې فریکونسۍ د kwth veget 2 لخوا رامینځته کیږي. په سټینلیس سټیل کې Hz \(\sim 0.3~\text {m}\) دی، او ژوروالی معمولا د \(\sim 0.3~\text {mm}\) څخه کم وي. له همدې امله، په cavitation باندې د الټراساؤنډ اغیز ممکن کوچنی وي.
دا باید په پام کې ونیول شي چې په مستقیم لیزر فلزي زیرمه کې د شدت ماډل شوي لیزر وړانګو کارول د څیړنې 35,36,37,38 فعاله ساحه ده.
په منځني ډول د لیزر وړانګو پیښې حرارتي اغیزه د موادو پروسس کولو لپاره د نږدې ټولو لیزر تخنیکونو 39 ، 40 اساس دی ، لکه کاټینګ 41 ​​، ویلډینګ ، سخت کول ، برمه کول42 ، د سطحې پاکول ، د سطحې اللواینګ ، د سطحې پالش کول 43 او داسې نور. ګرافونه 44,45,46.
دا باید په یاد ولرئ چې په میډیم کې هر ډول غیر سټیشنري عمل ، پشمول د جذب په مینځ کې د لیز کولو عمل په پایله کې د صوتي څپو د ډیر یا لږ موثریت سره پایله لري. , 48, 49. ګڼ شمیر مونوګرافونه 50, 51, 52 د دې پروسې نظریاتي تحلیلونه او د هغې ممکنه عملي غوښتنلیکونه وړاندې کوي.
په دې مسلو وروسته له دې وروسته په مختلف کنفرانسونو کې بحث وکړ، او الټراسنډ د لیزر ټیکنالوژۍ د لیزرینګ په دواړه غوښتنلیکونو کې رامینځته شوی چې د مرحلې لومړني نمونې رامینځته کیږي.
په موادو باندې د لیزر څخه تولید شوي شاک څپې اغیزې د لیزر شاک peening57,58,59 بنسټ دی چې د اضافي تولید شوي برخو د سطحې درملنې لپاره هم کارول کیږي 60. په هرصورت، د لیزر شاک پیاوړتیا د نانوسیکنډ لیزر پلسونو او میخانیکي ډول بار شوي سطحونو باندې خورا اغیزمنه ده (د بیلګې په توګه، د مایع پرت سره) ځکه چې د میخانیک فشار فشار 59 زیاتوي.
د جامد موادو په مایکرو جوړښت باندې د مختلفو فزیکي ساحو د احتمالي اغیزو د څیړلو لپاره تجربې ترسره شوې. د تجربوي ترتیب فعال ډیاګرام په 1 شکل کې ښودل شوی. A pulsed Nd:YAG solid-state لیزر چې په وړیا چلولو حالت کې فعالیت کوي (د نبض موده \(tau _L \sim 150) د latext {~\upmuchE لړۍ څخه تیریږي. د utral کثافت فلټرونه او د بیم سپلیټر پلیټ سیسټم. د بې طرفه کثافت فلټرونو په ترکیب پورې اړه لري، په هدف کې د نبض انرژی له \(E_L \sim 20~\text {mJ}\) څخه تر \(E_L \sim 100~\text {mJ}\) څخه د عکس العمل لپاره د عکس العمل لپاره د عکس العمل لپاره توپیر لري. د معلوماتو ترلاسه کول، او دوه کالوریمیټرونه (فوټوډیوډونه د اوږد غبرګون وخت له \(1~\text {ms}\)) څخه د پیښې ټاکلو او له هدف څخه منعکس کولو لپاره کارول کیږي ، او دوه بریښنا میټرونه (فوټوډیوډونه د لنډ غبرګون وختونو سره\(<10~\text {ns}\)) د پیښې معلومولو لپاره کارول کیږي او منعکس شوي نظری میتر د بریښنا واحد په کارولو سره د کیلو میټر ارزښت او کیلو میټر په کارولو سره د کیلو میټر ارزښت ورکوي. د ترموپيل کشف کونکی Gentec-EO XLP12-3S-H2-D0 او د نمونې په ځای کې یو ډایالیکټریک عکس نصب شوی. بیم د لینز په کارولو سره هدف ته متوجه کړئ (په \(1.06 \upmu \text {m}\) کې د فوکل اوږدوالی \(160~\text {m}\0) او د هدف سطحه \(160~\text {mm}\0) په نښه کړئ. متن {m}\).
د تجربوي ترتیب کاري سکیمیک ډیاګرام: 1-لیزر؛۲- لیزر بیم؛3-بې طرفه کثافت فلټر؛۴- همغږي شوي فوټوډیډ؛۵- بیم سپلیټر؛6-ډیافرام؛7- د پیښې بیم کالوریمیټر؛8 - د منعکس شوي بیم کالوریمیټر؛9 - د پیښې بیم بریښنا میټر؛10 - منعکس شوي بیم بریښنا میټر؛11 - د تمرکز لینز؛12 – عکس؛13 - نمونه؛14 - براډبنډ پیزو الیکټریک ټرانسډوسر؛15 - 2D کنورټر؛16 - د مایکرو کنټرولر ځای کول؛17 - د همغږي کولو واحد؛18 - د مختلفو نمونو نرخونو سره د څو چینل ډیجیټل استملاک سیسټم؛۱۹ – شخصي کمپیوټر.
الټراسونیک درملنه په لاندې ډول ترسره کیږي. لیزر په وړیا چلولو حالت کې کار کوي.له همدې امله د لیزر نبض موده ده \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\)، کوم چې د هر یو شاوخوا شاوخوا \(1.5~\upmu \text {s} \) ډیری دورې لري. د لیزر نبض لنډمهاله شکل او د هغې سپیکٹرم د ټیټ فریکونسۍ سره د اوسط لوړ فریکونسۍ او لوړ فریکونسۍ څخه جوړ دی. 0.7~\text {MHz}\)، لکه څنګه چې په 2 شکل کې ښودل شوي. د فریکونسۍ لفافه د موادو تودوخه او وروسته خټکي او تبخیر چمتو کوي پداسې حال کې چې د لوړې فریکونسۍ اجزا د فوټواکوسټیک تاثیر له امله الټراسونیک کمپن چمتو کوي. د الټراسونیک نبض څپې د وخت په واسطه رامینځته شوي د لیټینسر شکل لخوا رامینځته کیږي.دا له \(7~\text {kHz}\) څخه تر \ (2~\text {MHz}\)، او د مرکز فریکونسۍ \(~ 0.7~\text {MHz}\) ده. د فوټواکوسټیک اغیز له امله د صوتي نبض د پولی وینیلایډین څخه جوړ شوي براډ بانډ پیزو الیکټریک ټرانسډوسرونو په کارولو سره ثبت شوي او باید د ایف ویګیټ فلمونو په شکل کې ونه ښودل شي. دا چې د لیزر نبض شکل د وړیا چلولو حالت لیزر په څیر دی.
د لیزر نبض د شدت لنډمهاله ویش (a) او د نمونې شاته سطح کې د غږ سرعت (b)، د لیزر نبض سپیکٹرا (c) او الټراسونک نبض (d) په اوسط ډول له 300 څخه ډیر لیزر نبض (سور منحنی) د یو واحد لیزر نبض (نیلي منحنی) لپاره.
موږ کولی شو د اکوسټیک درملنې ټیټ فریکونسۍ او لوړې فریکونسۍ برخې په ترتیب سره توپیر کړو چې د لیزر نبض د ټیټ فریکونسۍ لفافې او د لوړې فریکونسۍ انډول سره مطابقت لري.له همدې امله، په مایکرو جوړښت باندې د اکوسټیک سیګنال د براډ بانډ لوړ فریکونسۍ اجزاو اصلي اغیزه تمه کیږي.
په SLM کې فزیکي پروسې پیچلې دي او په یو وخت کې په مختلف ځایي او لنډمهاله پیمانونو کې واقع کیږي. له همدې امله ، څو پیمانه میتودونه د SLM نظریاتي تحلیل لپاره خورا مناسب دي. ریاضیکي ماډلونه باید په پیل کې څو فزیک وي. د څو فیز میخانیک او ترمو فزیک د څو فیز میډیم میډیم سره تعامل کولی شي بیا وروسته د "مثبت ګاز" سره متقابل عمل وکړي. په SLM کې د موادو حرارتي بارونو ځانګړتیاوې په لاندې ډول دي.
د تودوخې او یخولو نرخونه تر \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{ پورې د بریښنا کثافت سره د ځایی لیزر شعاع له امله تر \(10^{13}~\text {W}cm}^2\).
د خټکي د ټینګولو دوره د 1 او \(10~\text {ms}\) ترمنځ دوام کوي، کوم چې د یخولو په وخت کې د خټکي زون په چټکتیا سره مرسته کوي.
د نمونې د سطحې ګړندۍ تودوخه د سطحې په طبقه کې د لوړ تودوخې فشارونو رامینځته کیدو لامل کیږي. د پوډر طبقې کافي (تر 20٪ پورې) برخه په کلکه بخارۍ کیږي ، کوم چې د لیزر خلاصیدو په ځواب کې په سطح باندې د اضافي فشار بار لامل کیږي. په پایله کې ، هڅول شوی فشار د پام وړ تودوخې عناصرو کې د پام وړ تحریف کوي او په نږدې برخه کې د تودوخې کچه په ځانګړي ډول د تودوخې ملاتړ کوي. د پلس شوي لیزر انیلینګ پایله د الټراسونیک فشار څپې رامینځته کوي چې له سطحې څخه سبسټریټ ته خپریږي. د ځایی فشار او فشار توزیع په اړه دقیق کمیتي ډیټا ترلاسه کولو لپاره ، د تودوخې او ډله ایز لیږد سره د انعطاف شوي انعطاف مسلې میسوسکوپیک سمولیشن ترسره کیږي.
د موډل حاکمیت معادلې شاملې دي (1) د تودوخې د لیږد غیر مستحکم معادلې چیرې چې د تودوخې چلونکي د پړاو حالت (پاؤډر، خټکي، پولی کریسټالین) او تودوخې پورې اړه لري، (2) د دوامدار کمښت او د تودوخې توسعې معادلې وروسته د لچک وړ خرابوالي کې بدلونونه. د حد ارزښت ستونزه د سطحي نمونو په واسطه ټاکل کیږي. ive یخ کول د تودوخې تبادله او تبخیر فلکس شامل دي. ډله ایز جریان د تبخیر موادو د سنتر شوي بخار فشار د محاسبې پراساس تعریف شوی. د ایلسټوپلاسټیک فشار فشار اړیکه کارول کیږي چیرې چې تودوخې فشار د تودوخې توپیر سره متناسب وي. cient 100 او \(200~\upmu \text {m}\ ) د مؤثره بیم قطر.
3 شکل د میکروسکوپیک ریاضیاتی ماډل په کارولو سره د تودوخې زون د عددي سمولو پایلې ښیي. د فیوژن زون قطر \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text {m}\) وړانګې دی) او \(40~\upmu \text {m}\) ریډیوس) او \(40~\upmu} د ځایی وخت سره د تودوخې درجه ښیي. \(100~\text {K}\) د نبض انډول کولو د لوړ متقابل فکتور له امله. د تودوخې \(V_h\) او یخولو \(V_c\) نرخونه په ترتیب سره د \(10^7\) او \(10^6~\text {K}/\text {s}\) په ترتیب سره دي. دا زموږ د پخوانیو ترتیبونو سره د ښه توافق سره سم توپیر لري. (V_h\) او \(V_c\) د سطحې د ګړندۍ تودوخې لامل کیږي ، چیرې چې د تودوخې له مینځه وړلو لپاره سبسټریټ ته د تودوخې لیږد کافي ندي. له همدې امله ، په \(t=26~\upmu \text {s}\) کې د سطحې تودوخې لوړه کچه تر \(4800~\text {K}\) پورې اړه لري.
د 316L نمونې پلیټ کې د واحد لیزر پلس انیل کولو د خټکي زون شمیري سمولیشن پایلې. د نبض له پیل څخه د منحل شوي حوض ژوروالي پورې وخت چې اعظمي ارزښت ته رسي \(180~\upmu\text {s}\) دی. isotherm\(T = T_L = 1723) متن د جامد مرحلې استازیتوب کوي. obars (ژیړ کرښې) د حاصلاتو فشار سره مطابقت لري چې په راتلونکې برخه کې د تودوخې د فعالیت په توګه محاسبه کیږي. نو له همدې امله، د دوو isolines (isotherms\(T=T_L\) او isobars\(\sigma =\sigma _V(T)\)) تر منځ په ډومین کې، جامد مرحله د مایکروچان د قوي بدلونونو سره مخ کیږي چې کیدای شي د مایکروچان بدلونونو سره مخ شي.
دا اغیز په 4a شکل کې نور هم تشریح شوی، چیرې چې په پړسیدلي زون کې د فشار کچه د وخت او د سطحې څخه د فاصلې په توګه ټاکل کیږي. لومړی، د فشار چلند د لیزر نبض د انډول کولو سره تړاو لري چې په پورتنۍ شکل 2 کې تشریح شوي. د اعظمي فشار \text{s}\) شاوخوا \(10~\text {MPa}) په اړه ~ 6 (mpa}) لیدل شوی و. د کنټرول په نقطه کې د محلي فشار تعامل د 2(500~\text {kHz}\) د فریکونسۍ په څیر ورته oscillation ځانګړتیاوې لري. دا پدې مانا ده چې د الټراسونیک فشار څپې په سطح کې تولید کیږي او بیا په سبسټریټ کې خپریږي.
د خټکي زون ته نږدې د تخفیف زون محاسبه شوي ځانګړتیاوې په 4 ب کې ښودل شوي. د لیزر خلاصول او ترمویلاسټیک فشار د انعطاف وړ کثافاتو څپې رامینځته کوي چې په سبسټریټ کې خپریږي. لکه څنګه چې د ارقامو څخه لیدل کیدی شي د فشار تولید دوه مرحلې شتون لري. د لومړي پړاو په جریان کې ، د متن {~ 40 ته پورته کیږي. MPa}\) د سطحې فشار سره ورته ماډل سره. دا فشار د لیزر د خلاصیدو له امله رامینځته کیږي، او د کنټرول په نقطو کې هیڅ تودوخې فشار ندی لیدل شوی ځکه چې د تودوخې اغیزمنه سیمه ډیره کوچنۍ وه. کله چې تودوخه په سبسټریټ کې توزیع کیږي، د کنټرول نقطه پورته لوړ حرارتی فشار تولیدوي \(40~\text {MPa})
ترلاسه شوي تعدیل شوي فشار کچه د جامد مایع انٹرفیس باندې د پام وړ اغیزه لري او ممکن د کنټرول میکانیزم وي چې د ټینګښت لاره اداره کوي. د خرابوالي زون اندازه د خټکي زون په پرتله 2 څخه تر 3 ځله لوی وي. لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي، د خټکي اسوترم موقعیت او د فشار کچه د دې معنی لري چې دا د فشار کچه برابروي. په سیمه ایزو سیمو کې لوړ میخانیکي بارونه د فوري وخت پورې اړه لري د 300 او \(800~\upmu \text {m}\) ترمنځ مؤثره قطر سره.
له همدې امله د پلس شوي لیزر انیل کولو پیچلي ماډل د الټراسونیک اغیزې لامل کیږي. د مایکروسټرکچر انتخاب لاره توپیر لري که چیرې د الټراسونیک بار کولو پرته د SLM سره پرتله شي. بې ثباته سیمې د فشار د دورې دورې لامل کیږي او په جامد مرحله کې اوږدیږي. ساختماني ملکیتونه په قصدي ډول بدل کیدی شي، لکه څنګه چې لاندې ښودل شوي. ترلاسه شوي پایلې د نبض انډول کولو هڅول شوي الټراساؤنډ لخوا پرمخ وړل شوي SLM پروټوټایپ ډیزاین کولو امکان چمتو کوي. پدې حالت کې، د پیزو الیکٹرک انډکټر 26 په بل ځای کې کارول کیدی شي خارج شي.
(a) فشار د وخت د فعالیت په توګه، د سطحې 0، 20 او \(40~\upmu \text {m}\) څخه په مختلفو فاصلو کې د سمیټري محور سره محاسبه کیږي. (b) د وخت پورې تړلی وون میسیس فشار په 70، 120 او \(170، 120 او \(170 ~\m}) له سطحې څخه په فاصله کې په جامد میټریکس کې محاسبه کیږي.
تجربې د AISI 321H سټینلیس سټیل پلیټونو کې د ابعادو سره ترسره شوې \(20\times 20\times 5~\text {mm}\). د هر لیزر پلس وروسته، پلیټ حرکت کوي \(50~\upmu \text {m}\)، او د لیزر بیم کمر په نښه شوي سطحه کې د 550 متن {~\0m} پورې اړه لري. پاسونه په ورته لار کې ترسره کیږي ترڅو د غلو د تصفیې لپاره د پروسس شوي موادو ریمیلټینګ هڅوي. په ټولو قضیو کې، یاد شوی زون د لیزر وړانګو oscillatory اجزا پورې اړه لري سونیکیټ شوی. دا په اوسط ډول د غلو په ساحه کې د 5 څخه ډیر کمښت پایله ده. شکل 5 ښیي چې څنګه د لیزر سایکل د فرعي جوړښت سره د لیزر سمالټ شمیره بدلوي. ses).
فرعي پلاټونه (a,d,g,j) او (b,e,h,k) – د لیزر د خټکیو سیمو کوچنی جوړښت، فرعي پلاټونه (c,f,i,l) – د رنګه دانې د ساحې ویش.سیډینګ هغه ذرات استازیتوب کوي چې د هسټوګرام محاسبه کولو لپاره کارول کیږي. رنګونه د غلو ساحو سره مطابقت لري (د هسټوګرام په پورتنۍ برخه کې د رنګ بار وګورئ. فرعي پلاټونه (ac) د نه درملنې شوي سټینلیس سټیل سره مطابقت لري ، او فرعي پلاټونه (df) ، (gi) ، (jl) له 1, 3 او 5 سره مطابقت لري.
څرنګه چې د لیزر نبض انرژی د راتلونکو پاسونو ترمنځ بدلون نه کوي، د غورځول شوي زون ژوروالی یو شان دی. په دې توګه، راتلونکی چینل په بشپړه توګه پخوانی "پوښ" کوي. په هرصورت، هسټوګرام ښیي چې د منځني او منځني غلو ساحه د پاسونو په ډیریدو سره کمیږي. دا ښایي چې لیزر د سبسټریټ په پرتله عمل کوي.
د غلې دانې تصفیه کیدای شي د پړسیدلي حوض د ګړندۍ یخولو له امله رامینځته شي 65. بله تجربه ترسره شوې چې د سټینلیس سټیل پلیټونو سطحې (321H او 316L) په اتموسفیر کې د دوامداره څپې لیزر وړانګو سره مخ شوي (انځور 6) او ویکیوم (7 شکل)). د Nd:YAG لیزر تجربوي پایلو ته نږدې په وړیا چلولو حالت کې. په هرصورت، یو عادي کالم جوړښت لیدل شوی.
د پرله پسې څپې لیزر د لیزر خټکي سیمې کوچني جوړښت (د 300 W دوامداره ځواک، 200 mm/s سکین سرعت، AISI 321H سټینلیس سټیل).
(a) مایکروسټرکچر او (b) د پرله پسې څپې لیزر سره په خلا کې د لیزر خټکي سیمې د الکترون بیکسکټټر انعکاس عکسونه (100 W دوامداره ځواک ، 200 mm/s سکین سرعت ، AISI 316L سټینلیس سټیل)\ (\sim 2~\text {mbar}\).
له همدې امله، دا په واضح ډول ښودل شوي چې د لیزر نبض شدت پیچلي انډول په پایله کې مایکرو جوړښت باندې د پام وړ اغیزه لري. موږ باور لرو چې دا اغیزه په طبیعت کې میخانیکي ده او د الټراسونیک وایبریشنونو د تولید له امله رامینځته کیږي چې د خټکي ژورې سطحې څخه په نمونه کې خپریږي. ورته پایلې د pi626e، 1364، 1364، 1367، 136، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13، 13 په کارولو سره د خټکي له شعاع شوي سطحې څخه د الټراسونک کمپنونو د تولید له امله رامینځته کیږي. ducers او sonotrodes په مختلفو موادو کې د لوړ شدت الټراساؤنډ چمتو کوي پشمول د Ti-6Al-4V الیاژ 26 او سټینلیس سټیل 34 پایله. احتمالي میکانیزم په لاندې ډول اټکل شوی. شدید الټراساؤنډ کولی شي د اکوسټیک کیویټیشن لامل شي ، لکه څنګه چې په الټرا فاسټ کې ښودل شوي د سیټو امیکروټینټ سیونکروټینټ کیویټیشن کیویټیشن کې. په پړسیدلي موادو کې د شاک څپې چې مخکینۍ فشار یې شاوخوا \(100~\text {MPa}\)69 ته رسیږي. دا ډول شاک څپې ممکن دومره قوي وي چې په بلک مایعاتو کې د جدي اندازې جامد مرحلې نیوکلیسي رامینځته کولو ته وده ورکړي ، د پرت په واسطه د پرت اضافه کولو تولیداتو ځانګړي کالم د دانې جوړښت ګډوډوي.
دلته، موږ یو بل میکانیزم وړاندیز کوو چې د شدید سونیکیشن په واسطه د ساختماني تعدیل لپاره مسؤل دی. له ټینګیدو سمدستي وروسته، مواد په لوړه تودوخه کې د خټکي نقطې ته نږدې وي او د حاصلاتو خورا ټیټ فشار لري. شدید الټراسونیک څپې کولی شي د پلاستیک جریان رامینځته کړي ترڅو د تودوخې د غلې جوړښت بدل کړي. په هرصورت، د تودوخې شتون د فشار وړ ډیټا پورې اړه لري. sim 1150~\text {K}\) (8 شکل وګورئ) له همدې امله، د دې فرضیې د ازمایښت لپاره، موږ د AISI 316 L فولادو سره ورته د Fe-Cr-Ni جوړښت مالیکولر ډینامیک (MD) سمولونه ترسره کړل ترڅو د حاصلاتو فشار ارزونه وکړي ترڅو د خټکي ټیکنالوژۍ د نرمولو ټکي ته نږدې د MD ټیکنالوژۍ څخه کار واخیستل شي. ed in 70, 71, 72, 73. د انټراټومیک تعامل محاسبې لپاره، موږ د 74 څخه ایمبیډډ اتومیک ماډل (EAM) کارولی. MD سمولیشنونه د LAMMPS کوډونو 75,76 په کارولو سره ترسره شوي. د MD سمولیشن توضیحات به په بل ځای کې خپاره شي. د فشار سره د FMD د فعالیت پایلې د موجود فشار سره یوځای ښودل شوي. تجربې ډاټا او نورې ارزونې 77,78,79,80,81,82.
د AISI درجې 16 لپاره فشار د AD ترتیباتو کې د تودوخې اندازه کولو لپاره د حاصلاتو په پرتله د حاصلاتو انفرادي پیچلتیا. (a) 79، په دې مطالعه کې د غیر معقیت آزاد یو کرسټال د نښو لپاره په اوسط ډول د غلو اندازه په پام کې نیول شوي
دا لیدل کیدی شي چې په \(T>1500~\text {K}\) کې د حاصلاتو فشار \(40~\text {MPa}\) لاندې راټیټیږي. له بلې خوا، اټکلونه وړاندوینه کوي چې د لیزر لخوا رامینځته شوي الټراسونک طول له \(40~\text {MPa}\) څخه ډیر دی (وګورئ په 4 کې د تودوخې پلاستيکي موادو ته د تودوخې جریان وګورئ.
د SLM په جریان کې د 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) austenitic سټینلیس سټیل مایکرو ساختماني جوړښت د پیچلي شدت ماډل شوي پلس شوي لیزر سرچینې په کارولو سره په تجربوي ډول تحقیق شوی.
د لیزر خټکي زون کې د غلو د اندازې کمښت د 1، 3 یا 5 تیریدو وروسته د دوامداره لیزر ریمیلټینګ له امله وموندل شو.
د میکروسکوپیک ماډلینګ ښیي چې د سیمې اټکل شوی اندازه چیرې چې الټراسونیک اختراع ممکن د قوي کیدو مخ په مثبت ډول اغیزه وکړي تر \(1~\text {mm}\).
د مایکروسکوپیک MD ماډل ښیې چې د AISI 316 austenitic سټینلیس سټیل د حاصل قوت د خټکي نقطې ته نږدې \(40~\text {MPa}\) ته د پام وړ کم شوی.
ترلاسه شوي پایلې د پیچلي ماډل شوي لیزر پروسس کولو په کارولو سره د موادو مایکرو جوړښت کنټرول کولو میتود وړاندیز کوي او کولی شي د نبض شوي SLM تخنیک نوي تعدیلاتو رامینځته کولو اساس په توګه کار وکړي.
Liu, Y. et al. مایکرو ساختماني تکامل او د لیزر انتخابي خټکي په واسطه د TiB2/AlSi10Mg مرکباتو میکانیکي ملکیتونه [J].J.Alloys.compound.853، 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021).
Gao، S. et al. د 316L سټینلیس سټیل [J] د لیزر انتخابي خټکي د ریکریسټالیزیشن غلې حدود انجینري.Journal of Alma Mater.200, 366–377.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
Chen, X. & Qiu, C. د سانډویچ مایکرو ساختمانونو د پراختیا په حال کې چې د لیزر په واسطه د لیزر خټکي ټایټانیوم alloys.science.Rep د بیا تودوخې په واسطه د ښه نرموالي سره.10، 15870.https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
Azarniya, A. et al. د لیزر فلزي زیرمو (LMD) پواسطه د Ti-6Al-4V برخو اضافه تولید: پروسه ، مایکرو جوړښت او میخانیکي ملکیتونه.Alloys.compound.804, 163–191.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
کمارا، C. et al. د لیزر فلزي پاؤډر مایکرو ساختماني ماډلینګ د الیا 718 الرښوونې انرژي زیرمه کول.manufacture.25، 357–364.https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019).
Busey, M. et al. Parametric Neutron Bragg Edge د اضافې تولید شوي نمونو امیجنگ مطالعه چې د لیزر شاک Peening.science.Rep لخوا درملنه کیږي.11، 14919.https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
Tan, X. et al.Gradient microstructure او د Ti-6Al-4V میخانیکي ملکیتونه په اضافه توګه د الکترون بیم خټکي لخوا جوړ شوي. Alma Mater Journal.97, 1-16.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015).