|
| |
|
| |
|
|
Měření a simulace zpětně odraženého záření při penetračním laserovém svařování
Horník, Petr ; Mrňa, Libor ; Šarbort, Martin ; Šebestová, Hana
Laserový svařovací proces je doprovázen množství záření, jak ve viditelné části spektra, tak tepelné záření svarové lázně a v neposlední řadě i vlastní laserové záření. Při laserovém svařování se často používá penetrační režim, při kterém se tvoří paroplynový kanál – keyhole. Většina laserového záření je vícenásobným odrazem pohlcena uvnitř keyhole, avšak malá část se odráží zpět a prochází optickou soustavou svařovací hlavy a dopravním vláknem. Zpětně odražené laserové záření je také monitorováno přímo v laseru z důvodu ochrany rezonátoru a dalších optických komponent. Signál je snadno přístupný a takto získaných dat se dá využít i během svařovacího procesu. Proto byl navržen experiment, při kterém byla zjišťována souvislost mezi rozměry svaru, polohou ohniska a zpětně odraženým laserovým zářením. Dále pak byly výsledky měření porovnány se simulací.
|
|
|
Silver micro drop structured twice around the earth
Meluzín, Petr ; Tryhuk, V. ; Horáček, Miroslav ; Knápek, Alexandr ; Krátký, Stanislav ; Matějka, Milan ; Kolařík, Vladimír
Planar micro structuring of thin metallic layers allows to achieve required surface properties of metallic layers covering bulk materials. Recently, the arrangement of micro holes or pillars placed around the primary spiral according to a phyllotactic model was presented. This deterministically aperiodic planar arrangement was used for benchmarking purposes of the e-beam writer patterning. This arrangement based on single primary spiral and a variety of derived secondary spirals has several interesting properties. One of them is a very low ratio between the area populated by individual micro elements and the length of the primary phyllotactic spiral. This paper presents analysis of the phyllotactic spiral length and the rising gradient at the spiral outer edge. The practical part of the presented work deals with the patterning of a thin silver layer deposited on the silicon or glass substrates using e-beam pattern generation, lithography techniques and related technologies. An interesting impact of the mentioned spiral properties on the e-beam writing strategies and the exposure ordering strategy are also discussed.
|
|
|
Pevnostní charakteristiky hybridních LasTIG svarů termomechanicky zpracovaných ocelí
Šebestová, Hana ; Horník, Petr ; Mrňa, Libor
Termomechanicky zpracované oceli dosahují vysokých pevnostních charakteristik při zachování dobré tažnosti především díky své jemnozrnné struktuře zajištěné mikrolegováním a přísně řízeným válcováním. K jejich svařování se doporučují technologie s malým tepelným vstupem. V tomto ohledu se laserové svařování jeví jako vhodná technologie. Nicméně vysoké teplotní gradienty, které jej doprovázejí, mohou vést k produkci křehkých fází. Rychlost ochlazování je možné regulovat pomocí předehřevu, který jsme realizovali teplem elektrického oblouku. Hybridní technologii kombinující laserové svařování se svařováním wolframovou elektrodou v inertním plynu (TIG) je označována LasTIG. Příspěvek prezentuje vliv velikosti elektrického proudu, který budí obloukový výboj, na pevnost v tahu, houževnatost a únavovou životnost LasTIG svarů ocelí S460MC a S700MC.
|
|
|
Hiding e-beam exposure fields by deterministic 2D pattering
Horáček, Miroslav ; Knápek, Alexandr ; Matějka, Milan ; Krátký, Stanislav ; Urbánek, M. ; Mika, Filip ; Kolařík, Vladimír
The high stability and good current homogeneity in the spot of the e-beam writer is crucial to\nthe exposure quality, particularly in the case of large-area structures when gray-scale\nlithography is used. Even though the deflection field distortion is calibrated regularly and\nbeam focus and beam astigmatism is dynamically corrected over the entire deflection field, we can observe disturbances in the exposed relief.\nRecently, we presented a method that makes use of e–beam exposure imperfection by\nintroducing marginally visible high–frequency diffraction gratings of variable pitch that fill in\nseparate orthogonal exposure fields. The actually presented approach follows up our\nresearch on aperiodic arrangements of optical primitives, especially on the phyllotactic–\nlike arrangement of sub–micron relief optical elements. This approach is extended from the\ndiffraction element arrangement to the higher level of exposure fields arrangements.
|
|
|
Synergické efekty svařování laser - TIG
Kubíček, J. ; Doležal, P. ; Mrňa, Libor ; Šebestová, Hana ; Horník, Petr
Laserové svařování ve srovnání s konvenčními obloukovými metodami je doprovázeno rychlou rychlostí chlazení. To může vést ke vzniku nežádoucí mikrostruktury svařovaného kovu a tepelně postižené zóny některých ocelových tříd, což má negativní dopad na jejich mechanické vlastnosti. Předehřívání je poměrně problematické kvůli vysoké rychlosti svařování laserem. Byla testována možnost předehřívání teplem z obloukového výboje přidruženého hořáku TIG. Přesný držák byl vyroben pro upevnění hořáku na laserovou svařovací hlavu, umožňující umístění TIG elektrody směrem k laserovému paprsku a obrobku. Byla provedena řada ocelových zkoušek S460MC a S700MC s vysokou pevností. Účinek proudění TIG na mikrostrukturální změny byl prokázán. Některé svařovací experimenty byly porovnány s simulacemi svařování SYSWELD.
|
|
|
Vlastnosti hybridních LasTIG svarů oceli S460MC
Šebestová, Hana ; Horník, Petr ; Mrňa, Libor
Konvenční vysokopevnostní oceli často dosahují vysoké meze pevnosti i kluzu díky velkému obsahu legujících prvků, které s uhlíkem vytvářejí tvrdé karbidy. Takové oceli však mají vysoký uhlíkový ekvivalent snižující jejich svařitelnost. V případě konstrukční oceli S460MC je vysokých pevnostních charakteristik dosahováno mikrolegováním a pečlivě kontrolovaným procesem válcování zatepla. Nízký uhlíkový ekvivalent zajišťuje oceli dobrou svařitelnost při použití konvenčních metod. Pro zachování jemnozrnné struktury je vhodné svařovat metodami, které do materiálu nevnášejí příliš tepla, aby nedocházeno k přehřívání a vzniku široké hrubozrnné tepelně ovlivněné oblasti se sníženou pevností či nadměrným tepelným deformacím svařovaných součástí.
|
|
|
Deterministicky aperiodické obrazové zařízení
Horáček, Miroslav ; Meluzín, Petr ; Krátký, Stanislav ; Knápek, Alexandr ; Mika, Filip ; Chlumská, Jana ; Matějka, František ; Král, Stanislav ; Brunn, Ondřej ; Giričová, D. ; Kopal, Jaroslav ; Kolařík, Vladimír
Příspěvek se týká analýzy, návrhu a přípravy difrakčního opticky variabilního obrazového zařízení tvořeného deterministicky aperiodickou sítí základních optických prvků. Teoretický základ je doplněn numerickou analýzou a prezentací realizované matrice a jejích replik.
|
|
|
Hybridní svařování vysokopevnostních ocelí
Horník, Petr ; Šebestová, Hana ; Mrňa, Libor
Vysokopevnostní oceli představují významnou skupinu materiálů v oblasti konstrukce automobilů, zemědělských a stavebních strojů, důlních dopravníků či výrobě mostních konstrukcí. Dosahují vynikajících pevnostních charakteristik díky značně jemnozrnné struktuřezajištěné mikrolegováním a pečlivě kontrolovaným procesem válcování zatepla. Oceli je možné tvářet zastudena a díky nízkému obsahu uhlíku a dalších legujících prvků mají také dobrou svařitelnost s nízkým rizikem tvorby studených trhlin.\nPro zachování jemnozrnné struktury a minimalizaci tepelných distorzí je vhodné svařování technologiemi, které nevnáší do materiálu nadměrné množství tepla. Laserový svazek je zdrojem s vysokou plošnou hustotou výkonu, díky čemuž se při svařování laserem dosahuje svarů s velkým poměrem hloubky k šířce při úzké tepelně ovlivněné oblasti. Díky vysokým rychlostem ochlazování však může dojít k formaci nežádoucích křehkých fází zvyšujících náchylnost k tvorbě trhlin. Laserové svařování je rovněž značně citlivé na přípravu svarových ploch. Šířka mezery mezi spojovanými díly musí být dostatečně malá, aby jí úzký laserový svazek neprošel, aniž by došlo k vytvoření svarového spoje.\n
|
host ::
RSS.