Yeşil lazerle üretilen alüminyum güçlendi, uzama payı sınırlı kaldı
Hakemli tek bir malzeme deneyi, yeşil lazerle üretimi katkılı alüminyum tozu ve ısıl işlemle birleştirdi. Elde edilen numuneler, kızılötesi lazerle üretilen karşılıklarına göre kalıcı biçim değişimine daha fazla direndi. Daha hızlı tarama ise dayanımın bir bölümünü daha yüksek uzamayla değiştirdi. Sonuçlar belirli malzeme ve işlem koşullarına ait; büyük parçaların kullanım ömrü henüz belirlenmedi.
Bilim··Sabah
Yeşil ışıkla katkılı toz daha sağlam yapı oluşturdu
Hakemli tek bir laboratuvar çalışmasında yeşil lazerle üretilen alüminyum numuneler, kızılötesi lazer karşılıklarına göre daha yüksek dayanım gösterdi. Ekip, lazerle biriktirme sırasında çatlak ve gözenek sorunu yaşayabilen yüksek dayanımlı AA7075 alüminyum alaşımını kullandı. Deney, lazerin rengini değiştirmeyi titanyum karbür parçacıkları içeren toz ve üretim sonrası ısıl işlemle birleştirdi. Yeşil ve kızılötesi lazerle elde edilen numunelere aynı T73 ısıl işlemi uygulandı.[1]
Daha güçlü numunelerin kopma öncesi uzaması daha düşüktü
Düşük tarama hızında yeşil lazer numunelerinin akma dayanımı 591 ± 22 megapaskal oldu. Bu ölçü, malzemede kalıcı biçim değişiminin başladığı gerilimi anlatıyor. Aynı koşuldaki kopma öncesi uzama yüzde 2,9 ± yüzde 0,5 olarak ölçüldü. Daha yüksek tarama hızında akma dayanımı 543 ± 1 megapaskal, uzama ise yüzde 5,5 ± yüzde 0,6 oldu. Böylece dayanımın en yüksek olduğu koşulla kopmadan önce daha fazla uzama sağlayan koşul birbirinden ayrıldı.[1]
Kızılötesi lazer numunelerinde düşük hızdaki akma dayanımı 345 ± 12 megapaskal oldu; yüksek hızda 411 ± 4 megapaskal ölçüldü. Çekme deneyleri her koşul için üç numuneyle tekrarlandı. Sayılar, seçilen katkılı toz ve denetlenen üretim koşulları için yapılan karşılaştırmayı tanımlıyor. Büyük parçaların tekrarlanan yük altında yorulma ömrü, korozyon davranışı ve havacılık onayı araştırmada ölçülmedi. Lazerin daha düşük güçle çalışması da bütün fabrikanın enerji tüketimini aynı oranda azalttığı şeklinde değerlendirilemiyor.[1]
Daha kararlı eriyik, dayanımı destekleyen elementleri korudu
Eriyiğin yeşil ışık altında daha kararlı kalması yüksek hızlı görüntüler, sıcaklık ölçümleri ve akış benzetimleriyle incelendi. Malzeme daha az çinko ve magnezyum kaybetti. Isıl işlemden sonraki mikroskopi incelemesinde alaşımın iç yapısında daha ince ve yoğun çökeltiler görüldü. Atom probuyla yapılan ölçümler, bu küçük bölgelerin yanında erken kümelenme alanları da buldu. Yüksek tarama hızındaki bilgisayarlı tomografi karşılaştırması, yeşil lazer numunelerinde gözeneklerin kapladığı hacim oranının daha düşük olduğunu gösterdi.[1]
Tozdaki katkı da lazer kadar önemliydi. Titanyum karbür parçacıkları bulunmayan ticari AA7075, yeşil lazerle işlendiğinde yine çatladı. Çatlakların bastırılması, malzemeyle üretim yönteminin birlikte değiştirilmesiyle elde edilen sonucun bir parçası. Yeşil ışığın enerjiyi malzemeye daha iyi aktarması, daha düşük lazer gücüyle yoğun birikintiler oluşturulmasına katkı verdi. İç yapı ölçümleri de dayanım ve uzama farklarına eşlik eden değişimleri ortaya koydu.[1]
