
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: NANOSECOND ABLATION OF ALUMINA WITH AN YTTERBIUM FIBRE-LASER: EXPERIMENTAL STUDY, TOPOGRAPHY AND DAMAGE EVALUATION
Orientador
- MARCIO CELSO FREDEL
Aluno
- DIEGO RIBAS GOMES
Conteúdo
A utilização de cerâmicas avançadas tem sido limitada pelos altos custo de usinagem, com desbaste e polimento correspondendo a 50-80% do custo total do produto final; e pela dificuldade em obter controle dimensional e qualidade superficial satisfatórios. processos ablativos com laser apresentam-se como alternativa, tendo em vista a ausência de ferramentas sujeitas a desgaste e a possibilidade de remover quantidades muito pequenas de material. ainda que a pesquisa sobre ablação a laser seja um tópico de interesse atual, com um número crescente de publicações ano após ano, ela tem sido focada em pulsos ultra-curtos (na ordem de pico e femtosegundos), enquanto a pesquisa no regime de nanosegundos (> 100 ns), de baixo custo e baixo consumo de potência, é relativamente escassa, especialmente para cerâmicas. os resultados deste processo ainda são difíceis de se prever devido aos vários processos físicos simultâneos e auto-interativos que ocorrem em um tempo relativamente curto. neste estudo, realizou-se uma análise experimental para um processo de usinagem tridimensional utilizando um laser de fibra de itérbio com pulsos de 120 ns, a princípio através de projeto de experimentos e, posteriormente, por um procedimento de otimização passo-a-passo, avaliando-se a taxa de remoção e rugosidade resultantes em amostras densas de alumina. posteriormente, a morfologia da superfície e a resistência à fratura foram avaliadas para dois conjuntos "otimizados" de parâmetros. observou-se uma diferença bem definida nas taxas de ablação e topografias resultantes, sugerindo a existência de um ponto limite entre mecanismos distintos de remoção. uma das combinações deu origem a marcas de ondas-de-choque retas e com ângulo definido entre si, circundando poços de fusão. a resistência à fratura para os dois regimes também diferiu significativamente, com um aumento do módulo de weibull (121,6% e 163,5%) associado a uma diminuição da tensão característica, em comparação às amostras não-usinadas.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.92824
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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4,93% | 5,60% | 8,37% | 5,49% | 4,00% | 6,36% | 11,47% | 7,76% | 7,69% | 4,95% | 5,35% | 9,20% | 3,69% | 5,73% | 4,55% | 4,85% |
ODS Predominates


4,93%

5,60%

8,37%

5,49%

4,00%

6,36%

11,47%

7,76%

7,69%

4,95%

5,35%

9,20%

3,69%

5,73%

4,55%

4,85%