Anizotropo mehānisko īpašību veidošanās uz metāla virsmas ar lāzera starojumu

Projekta norises laiks

01.06.2020. - 15.11.2020.

Projektā iesaistītās valstis un institūcija

flag-LV
Rīgas Tehniskā universitāte, Silikātu materiālu institūts
flag-DE
Štutgartes Universitāte
flag-LT
Vītauta Dižā universitāte

Projekta vadītāja

Dr.sc.ing. Līga Grase

Projekta mērķi(s)

Lāzers ir svarīgs metālu apstrādes līdzeklis, kas pielietojams, piemēram, metāla virsmu urbšanā, metināšanā, atkvēlināšanā, tīrīšanā, cietināšanā u.c. Metāla virsmas cietināšana ar lāzera apstarošanu ir zināma kopš 1973. gada, un šī metode tiek plaši pielietota ražošanā, piemēram, gultņiem, metāliskām komponentēm u.c. Procesu parasti izmanto, lai apstrādātu melnos metālus, toratrp tēraudu un čugunu ar oglekli, kas ir piemēroti cietināšanai. Projektā iesaistīto zinātnieku sākotnējais pētījums parādīja, ka ir iespējams veidot submikronu struktūras tērauda virsmu ar virsmas mitrināšanas leņķa anizotropiju. Šis efekts tika izskaidrots ar lāzera inducētu periodisku virsmas struktūru (LIPSS) veidošanos tērauda virsmā, izmantojot jaudīgu impulsu Nd:YAG lāzeru. LIPSS var izmantot, lai kontrolētu virsmas triboloģiskās īpašības un samitrināmību.

Projekta mērķis ir attīstīt lāzera tehnoloģiju, lai iegūtu metāla virsmu ar kontrolētām anizotropām mehāniskajām īpašībām. Lai sasniegtu šo mērķi, tērauda virsma tiks apstarota, izmantojot dažādus lāzera staru parametrus, ieskaitot viļņu garumu, intensitāti, impulsa ilgumu, devu, un raksturota ar dažādām izpētes metodēm.

Projekta galvenās aktivitātes un aktivitātes(šu) norises vieta(s)

  1. Cilindriskas formas paraugus pasūta (RTU, VDU) un sagatavo, pulējot un griežot metāla virsmas (RTU).
  2. Metāla paraugus apstaro ar dažādiem lāzera parametriem (viļņu garumu, intensitāti, devu, impulsa ilgumu utt.) un uz tērauda paraugu virsmas izveido LIPSS (RTU).
  3. Štutgartes Universitātē tiek veikta paraugu virsmas raksturošana, izmantojot atomspēku mikroskopiju (AFM), augstas izšķirtspējas skenēšanas elektronu mikroskopiju (HRSEM).
  4. Mehāniskās īpašības pārbauda VDU partneri ar mikroskrāpējumu un mikrocietības testeri (CSM), tribotesteri TRM 500 un nodiluma mašīnu SMC-2.
  5. Tiek pārbaudītas samitrināmības īpašības (RTU).

Projekta ietvaros plānotie publiskie pasākumi un to norises laiks

Seminārs, 2020. gada oktobris, Štutgartes Universitāte, L. Grase, J. Padgurskas, A. Zunda. Pieejams studentiem, kurus interesē šī tēma, un plašākai sabiedrībai.

RTU 61. starptautiskā zinātniskā konference, 2020. gada oktobris, Rīgas Tehniskā universitāte, L. Grase, J. Padgurskas, A. Zunda. Pieejama studentiem un uzņēmumu pārstāvjiem.

 

Projekta tiešā un netiešā mērķa grupa

Tiešā mērķa grupa izplatīs sasniegtos rezultātus, prezentēs tos konferencē un RTU zinātniskajā seminārā un publicēs zinātnisku darbu žurnālos ar pietiekami augstu ietekmes faktoru, kas atrodami datu bāzēs SpringerLink, SCOPUS, DBLP vai Thomson Jāpiemin Reuters (ISI WEB of Knowledge). Tiešā mērķa grupa aptver 9 personas.

Netiešā mērķa grupa informāciju par sasniegtajiem zinātniskajiem rezultātiem saņems, piedaloties seminārā, kā arī no publicētā zinātniskā darba kādā no iepriekšminētajām datu bāzēm. Tādā veidā netiešajai mērķa grupai tiek nodrošināta piekļuve projekta rezultātiem. Šie rezultāti tiks izmantoti izglītības procesā, lai papildinātu jaunākos sasniegumus zinātnē, kā arī jaunu ražošanas virzienu izstrādē. Netiešā mērķa grupa aptvers vairāk nekā 50 cilvēku (ieskaitot konferences apmeklētājus).