Charakterizace tepelných procesů při laserovém přetavování povlaků

Abstract

Disertační práce je zaměřena na vývoj nové metody měření procesu laserového přetavování žárově stříkaných povlaků s využitím termovizních kamer. Jejím výsledkem je návrh vhodného experimentálního uspořádání, postup měření a jeho vyhodnocení, analýza vztahů mezi výsledky měření, procesními parametry přetavení a hloubkou protavení. Přehled současného stavu problematiky shrnuje především poznatky o využití laserů k přetavování žárově stříkaných povlaků. Jsou uvedeny možné metody přetavování, přetavované materiály a vlastnosti povlaků po přetavení. Další část je věnována použití metod charakterizace tepelných procesů v technologiích laserového zpracování povrchu materiálů. Pozornost je věnována především bezkontaktnímu měření teplot a použití termovizních kamer. Následují cíle disertační práce, kterými jsou návrh a vývoj nové metody měření procesu přetavení žárově stříhaných povlaků a způsobu vyhodnocení měření. Dále pak ověření funkčnosti metody při přetavení povlaků a analýza vztahů mezi naměřenými výsledky, procesními parametry přetavení a dosaženou hloubkou protavení. V kapitole metody zpracování jsou uvedeny detaily o použitém laserovém systému, zvolených technologických parametrech a vzorcích. Dále jsou popsány použité termovizní kamery a následně pak postup vývoje metody měření, jednotlivé varianty metody včetně uspořádání během experimentu a postupů vyhodnocení měření. V části výsledky jsou nejprve uvedeny výsledky přetavení povlaku Stellitu 6, především vývoj hloubky protavení v závislosti na parametrech přetavení. Dále jsou uvedeny teplotní charakteristiky procesu přetavení a analyzován jejich vztah s procesními parametry a následně s dosaženou hloubkou protavení. Následuje diskuze k hlavním jevům ovlivňující výsledky měření a nakonec je uvedeno zhodnocení vyvinuté metody a zobecněný postup její aplikace. Práce byla řešena v rámci studijního programu Fyzika plazmatu a tenkých vrstev na Katedře fyziky Fakulty aplikovaných věd ve spolupráci s odborem Termomechanika technologických procesů vysokoškolského ústavu Nové technologie výzkumné centrum.