مناقشة رسالة طالبةالماجستير ايمان شاكرتوفيق- تطبيقات الليزر هندسة ميكانيكمناقشة

نوقشت رسالة طالبة الماجستير ايمان شاكر توفيق / تطبيقات الليزر / هندسة ميكانيك

عن رسالتها الموسومة

Angular Laser Cleaning of Aluminum Alloy 4004

تنظيف سبيكة الألمنيوم 4004 بالليزر الزاوي

حيث تألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسمائهم

١- أ. م. د. حنان جعفر طاهر /دكتوراه ليزر _الفيزياء /معهد الليزر للدراسات العليا / جامعة بغداد / رئيساً

٢- أ. م. د. فرات ابراهيم حسين /دكتوراه تطبيقات ليزر_هندسة ميكانيك / كلية الخوارزمي /جامعة بغداد / عضواً

٣-م. د. علي زهير رضا / تطبيقات ليزر / هندسة ميكانيك / معهد التكنولوجيا / الجامعة التقنية الوسطى / عضواً

٤- أ. م. د. زياد اياد طه / دكتوراه ليزر _هندسة ميكانيك / معهد الليزر للدراسات العليا /جامعة بغداد / عضواً ومشرفاً

حيث كان الهدف من الدراسة تحقيق التنظيف بالليزر لسطح سبائك الألومنيوم من الدرجة 4004 باستخدام شعاع الليزر بشكل زاوي على سطح العينات باستخدام ليزر الياف الإيتربيوم لإعدادهم للحام. يمكن اعتبار العمل أحد الإجراءات المسبقة قبل اللحام

وقد تضمنت الرسالة في هذه الدراسة

أن أكسدة سبائك الألومنيوم تساهم بشكل كبير في مقاومة المادة للتآكل. الاوكسجين هو العنصر الذي يكون الألومنيوم أقوى مقاومة لتـأكل. عندما تتعرض طبقة جديدة من الألومنيوم للجو أو أي مادة أخرى يمكن أن تسبب الاكسدة ، فإن سطح المعدن سرعان ما يشكل طبقة رقيقة وهشة من أوكسيد الألومنيوم ، وأكسدة الألومنيوم هي بالضبط ما يعطي المعدن مقاومته الاستثنائية للتأكل وهذه الطبقة يصعب إزالتها لهذا السبب ، يتم استخدامه للتنظيف بالليزر الزاوي لتحضير العينة للحام. لهذا السبب ، أجريت الدراسات عن طريق عملية التنظيف بالليزر الزاوي باستخدام ليزر ألياف الإيتربيوم المنبعث بطول موجة 1064 نانومتر لازالة طبقة الاكسدة على سطح سبائك الألومنيوم 4004. تمت إزالة طبقة الاكسدة أثناء تسخين شعاع الليزر لسطح المادة في ظل الظروف الجوية العادية ، مع سرعات مسح وقوة وفتحة مختلفة. يتم تطبيق عملية التنظيف بالليزر الزاوي بزوايا مختلفة (5 ، 10 ، 15 ، 20 ، 25 ، 30 ) درجة والتي تغيرالتفاعل الحراري مع سطح المعدن ويؤدي الى امتصاص شعاع الليزر. الاجراء تقييم موضوعي للعملية التي تمت إزالتها ، تم استخدام العديد من الادوات ، مثل XRD لتحديد مرحلة السطح ، ومجهر مسح االنبعاث الالكتروني FESEM و EDS لدراسة التشكل السطحي والتركيب الاولي واختبارات الخشونة والصلابة قبل وبعد التنظيف بالليزر لدراسات السطح ، والخصائص الضوئية عن طريق تحليل الطيف بالاشعة المرئية وفوق البنفسجية.

ومن اهم التوصيات التي توصلت اليها الدراسة:

1. ان إزالة طبقة الأكسدة من سطوح AL-4004 باستخدام الطاقة 10 Watt وفتحة 0.001 ، التنظيف بزاوية 20 درجة أكثر فعالية من التنظيف عند زوايا أخرى (5 ، 10 ، 20 ، 25 ، 30) بقوة 10 Watt خاصة لحجم البقعة100 ميكرومتر ، بينما يحدث تنظيف أقل لحجم البقعة 50 و 200 ميكرومتر.

2. تقل الخشونة مع زيادة زاوية التنظيف والقوة.

3. تم العثور على صلابة في الارتفاع مع زيادة كميات جسيمات السيليكون على سطح السبيكة ، وكذلك مع القوة وعملية التنظيف المستخدمة ، بينما عند 50 و 200 ميكرومتر سلوك مختلف من الخشونة والصلابة بزاوية 10 درجة و 30 درجة.

4. يمكن أن يزيل التنظيف بالليزر الزاوي الأكاسيد والملوثات من السطح من 4004 بطريقة فعالة. كانت سرعة طاقة الليزر عند 150 مم / ثانية الأكثر كفاءة. بالمقارنة مع التنظيف في الاتجاه العمودي الذي يزيل عدد أقل من Al2O3 والملوثات ، وتظهر أفضل النتائج بزاوية20 درجة مع 10 Wattوفتحة 0.001 ميكرومتر.

5. عن طريق تغيير البنية المجهرية لسطح Al-4004 ، فإن التنظيف بالليزر له تأثير القدرة على تحسين أداء الخصائص البصرية للمادة. أكثر حدث التغيير المرئي عندما زادت طاقة الليزر بمقدار 10 Watt، أي تزامن ذلك مع زيادة في التنظيف بالليزر الزاوي وزيادة في منطقة الامتصاص.

6. تقلصت فجوة الطاقة بزيادة سرعة التنظيف من) 5.9 إلى 94.85 eV (حسب زوايا التنظيف وقمم الامتصاص.

7. تخصص تنظيف الزوايا بالليزر بزاوية 20 درجة بسبب المظهر عند قوة اللدائن الحرارية بالقرب من جذر جزيئات الأوساخ الملتصقة مما يؤدي إلى التراص جزيئات الأوساخ على AL-4004.

ولقد نالت الباحثة على درجة الماجستير بتقدير ((إمتياز )) نظراً لما بذلته من جهود حقيقية في اعداد الرسالة.