The plastic instability behaviour of laser-textured steel sheet

As the production of a new technique that can offer both good formability and high image clarity for texturing metal sheet, laser-textured sheet has attracted the attention of many manufacturers and users. Among the many subjects to be studied, plastic instability behaviour of the laser-textured sheet is one of most important to understand its ability in extending material ductility and to appropriately control this technique. Experimental investigations are carried out in this paper to study the macroscopic behaviour and microstructural mechanism of the laser-textured sheet, and comparison is made with the normal sheet taken from the same coil of metal sheet. It is demonstrated that, the difference in the behaviour of plastic instability obviously shows tendency to delay strain localization and the onset of thickness necking. Shear banding and internal void damage are spread to a much wider region in the sheet being laser-textured. The prestrained microcraters enforced on the surface of the textured sheet act as hardening spots, which are likely to share out deformation and inhibit the increasing rate of voiding, and eventually favouring the ductility of the material used.

YAG激光毛化技术进展

二十世纪八十年代，当比利时冶金研究中心(CRM)开发出CO_2激光毛化冷轧辊技术后，尝试用YAG激光进行轧辊毛化一直吸引着众多的研究者，这是因为YAG(1.06μm)激光波长比CO_2(10.6μm)激光波长短一个量级，材料对YAG激光有更高的吸收率，并用YAG激光可以聚焦到更小的光斑尺寸，同时使用电信号驱动的声光开关技术便于对毛化分布进行可设定控制。但是用传统声光调制的YAG激光虽然可以碇以很高的脉冲频率(>30kHz)，但单脉冲有量仅为10mJ左右，难以达到辊面毛化粗糙度的要求，因此人们认为YAG激光用于毛化的主要困难是脉冲能量太小。

Caracterización de láser convencional de fibra en operaciones de texturizado.

[ES]El objetivo de este TFG es comprobar si un láser de fibra convencional diseñado para trabajar en régimen continuo es capaz de llevar a cabo operaciones de texturizado y hasta qué punto. Para ello se realizarán una serie de ensayos en función de varios parámetros de entrada, con los que se obligará al láser a mantener un régimen pulsado, necesario para operaciones de texturizado láser.

激光毛化对镀铬层结晶位向及摩擦磨损性能的影响

针对激光毛化提高镀铬层硬度和耐磨性的现象, 采用X-衍射测试不同状态铬层晶粒位向, 利用晶粒密排面的排列位向定性分析铬层织构改变情况. 结果表明, 基体经毛化处理产生的高密度位错和表面形貌改善了电镀铬层织构, 是使铬层硬度、耐磨性能提高的重要原因

Investigation on Depth of Heat Affected Zone of Discharge Spot by High Repetitive Rate YAG Laser-Induced Discharge Texturing

It is known that the press formability and the elongation of laser textured sheet are improved, and the service life of textured roll is longer than that of the un-textured roll due to hardening of the treated surface. One of the goals to develop high repetitive rate YAG laser-induced discharge texturing (LIDT) is to get deeper hardening zone. By observing and measuring cross-section of LIDT spots in different discharge conditions, it is found that the single-crater, which is formed by the discharge conditions of anode, which is covered by an oil film and with rectangular current waveform, has the most depth of heat affected zone (HAZ) comparing with other crater shapes when discharge energy is the same. The depth of HAZ is mainly depends on pulse duration when the discharge spot is single-crater. The results are analyzed.

Giunzione mediante laser di materiali difficili, ibridi ed a struttura cellulare

Lo studio presentato in questa sede concerne applicazioni di saldatura LASER caratterizzate da aspetti di non-convenzionalità ed è costituito da tre filoni principali. Nel primo ambito di intervento è stata valutata la possibilità di effettuare saldature per fusione, con LASER ad emissione continua, su pannelli Aluminum Foam Sandwich e su tubi riempiti in schiuma di alluminio. Lo studio ha messo in evidenza numerose linee operative riguardanti le problematiche relative alla saldatura delle pelli esterne dei componenti ed ha dimostrato la fattibilità relativa ad un approccio di giunzione LASER integrato (saldatura seguita da un post trattamento termico) per la realizzazione della giunzione completa di particolari tubolari riempiti in schiuma con ripristino della struttura cellulare all’interfaccia di giunzione. Il secondo ambito di intervento è caratterizzato dall’applicazione di una sorgente LASER di bassissima potenza, operante in regime ad impulsi corti, nella saldatura di acciaio ad elevato contenuto di carbonio. Lo studio ha messo in evidenza come questo tipo di sorgente, solitamente applicata per lavorazioni di ablazione e marcatura, possa essere applicata anche alla saldatura di spessori sub-millimetrici. In questa fase è stato messo in evidenza il ruolo dei parametri di lavoro sulla conformazione del giunto ed è stata definita l’area di fattibilità del processo. Lo studio è stato completato investigando la possibilità di applicare un trattamento LASER dopo saldatura per addolcire le eventuali zone indurite. In merito all’ultimo ambito di intervento l’attività di studio si è focalizzata sull’utilizzo di sorgenti ad elevata densità di potenza (60 MW/cm^2) nella saldatura a profonda penetrazione di acciai da costruzione. L’attività sperimentale e di analisi dei risultati è stata condotta mediante tecniche di Design of Experiment per la valutazione del ruolo preciso di tutti i parametri di processo e numerose considerazioni relative alla formazione di cricche a caldo sono state suggerite.

New strategies in laser processing of TCOs for light management improvement in thin-film silicon solar cells

Light confinement strategies play a crucial role in the performance of thin-film (TF) silicon solar cells. One way to reduce the optical losses is the texturing of the transparent conductive oxide (TCO) that acts as the front contact. Other losses arise from the mismatch between the incident light spectrum and the spectral properties of the absorbent material that imply that low energy photons (below the bandgap value) are not absorbed, and therefore can not generate photocurrent. Up-conversion techniques, in which two sub-bandgap photons are combined to give one photon with a better matching with the bandgap, were proposed to overcome this problem. In particular, this work studies two strategies to improve light management in thin film silicon solar cells using laser technology. The first one addresses the problem of TCO surface texturing using fully commercial fast and ultrafast solid state laser sources. Aluminum doped Zinc Oxide (AZO) samples were laser processed and the results were optically evaluated by measuring the haze factor of the treated samples. As a second strategy, laser annealing experiments of TCOs doped with rare earth ions are presented as a potential process to produce layers with up-conversion properties, opening the possibility of its potential use in high efficiency solar cells.

Il Vestibolo di Piazza d'Oro - Rilievi per la modellazione 3D ed il texturing

Il caso studio del vestibolo ottagonale di Villa Adriana ha dato la possibilità di applicare ad un edificio di notevole valore storico e artistico tecniche di restituzione digitale e di modellazione tridimensionale basate su applicativi di modellazione geometrica, con lo scopo di generarne il modello 3D digitale fotorealistico e polifunzionale. Nel caso specifico del vestibolo, un modello tridimensionale di questo tipo risulta utile a fini documentativi, a sostegno di ipotesi costruttive e come strumento per la valutazione di interventi di restauro. Il percorso intrapreso ha permesso di valutare le criticità nelle tecniche di acquisizione, modellazione e foto-modellazione tridimensionale applicate in ambito archeologico, tecniche usate abitualmente anche in settori quali l’architettura, il design industriale ma anche nel cinema (effetti speciali e film d’animazione) e in ambito videoludico, con obiettivi differenti: nel settore del design e della progettazione industriale il Reverse Modeling viene impiegato per eseguire controlli di qualità e rispetto delle tolleranze sul prodotto finale, mentre in ambito cinematografico e videoludico (in combinazione con altri software) permette la creazione di modelli realistici da inserire all’interno di film o videogiochi, (modelli non solo di oggetti ma anche di persone). La generazione di un modello tridimensionale ottenuto tramite Reverse Modeling è frutto di un processo opposto alla progettazione e può avvenire secondo diverse strategie, ognuna delle quali presenta vantaggi e svantaggi specifici che la rendono più indicata in alcuni casi piuttosto che in altri. In questo studio sono state analizzate acquisizioni tridimensionali effettuate tramite Laser Scan e tramite applicazioni Structure from Motion/Dense Stereo View.