Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 45

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  laser processing
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
The objective of this article is to present materials and technology for the manufacture of vascular stents with appropriate design requirements. The use of the right material is very important in implantology. A biomaterial introduced into the circulatory system must be biocompatible and hemocompatible. At the same time, it should not initiate toxic, mutagenic, or immunological reactions. Currently, 316L stainless steel (316L SS), nitinol (Ni-Ti alloy) and cobalt-chromium alloy (Co-Cr) are used as standard stent materials. Additionally, drug-containing coatings are used to provide antithrombotic properties. Nowadays, scientists are trying to create biodegradable stents (BDS) using magnesium (Mg) or zinc (Zn) alloys. Laser methods are generally used to manufacture stents using Nd:YAG lasers with a pulse length in the range of several milliseconds. Material removal is based on the ejection of the melt using a high-pressure gas. The result is remelting and heat-affected zones. Various post-processing procedures are necessary to remove residues, including etching and electropolishing. Minimizing the heat-affected zone could be achieved by using femtosecond lasers. Additionally, immersion of the material in water prevents the deposition of residues on the workpiece. Interesting alternatives used in the manufacture of vascular stents are electrospinning or additive techniques. 3D printing enables obtaining of geometrically complex and personalized implants and reduces the consumption of materials and the production of waste.
PL
Praca dotyczy badań nad laserową obróbką ubytkową w trybie pracy ciągłej materiału polikrystalicznego z azotku krzemu z dodatkiem 5% i 10% wagowych tlenków itru i tlenku. Materiały otrzymano metodą prasowania na gorąco w 1750 °C. Scharakteryzowano je pod kątem zagęszczenia, składu fazowego, mikrostruktury oraz właściwości cieplnych. Spieki wykazywały różny skład, stopień zagęszczenia, a co za tym idzie różną dyfuzyjność cieplną i przewodność. Polikryształy poddano obróbce laserowej przy użyciu lasera światłowodowego domieszkowanego iterbem o długości 1064 nm. Do obróbki wykorzystano 40-mikronową plankę wiązki, prędkość procesu 1 mm/s i moc 40 W. Badano szerokość i głębokość cięcia laserowego oraz strefę wpływu ciepła. Na podstawie charakterystyki materiału przeanalizowano wpływ dodatków tlenkowych poprawiających spiekanie na obróbkę laserową azotku krzemu.
EN
The work concerns research on continuous work laser subtractive processing of silicon nitride polycrystalline material with 5% and 10% by weight of yttria and alumina additions. The materials were obtained by hot-pressing method at 1750 °C. They were characterized in terms of densification, phase composition, microstructure, and thermal properties. The sinters showed various composition, degree of densification and resulting it different thermal diffusivity and conductivity. The polycrystals were laser treated using a 1064 nm ytterbium doped fibre laser. The 40 microns beam spot, 1 mm/s process speed and a power of 40 W were used for processing purposes. The width and depth of the laser cutting as well as heat influenced zone were investigated. The influence of oxides sintering additives on the laser processing of silicon nitride was analysed basing on the material characterization.
EN
The article presents the study of the effect of laser treatment on the microhardness of WC-Cu coatings applied by electro-spark deposition Observations of friction resistance test results allowed the evaluation of the coatings after laser treatment. The studies were conducted using WC-Cu electrodes, produced by sintering of nanostructural powders. The antiwear coatings were electro spark deposited over C45 carbon steel by means of EIL-8A, white the laser processing was performed by electro coats applied using a Nd:YAG, BLS720. Model tests were carried on test mechanical seals for rings made of SiC and WC-Cu coatings before and after laser treatment.
PL
Artykuł przedstawia badania wpływu obróbki laserowej na mikrotwardość obrabianych powłok WC-Cu nanoszonych metodą elektroiskrową. Na podstawie obserwacji badań oporów tarcia dokonano oceny właściwości powłok po obróbce laserowej. Docelowe badania przeprowadzono, wykorzystując elektrody WC-Cu, które wytworzono poprzez spiekanie nanostrukturalnych proszków metodą metalurgii proszków. Przeciwzużyciowe powłoki zostały naniesione elektroiskrowo na próbki ze stali C45 przy pomocy urządzenia produkcji ukraińskiej, model EIL-8A, natomiast obróbkę laserową nałożonych powłok elektroiskrowych wykonano laserem Nd:YAG, model BLS 720. Przeprowadzone zostały także badania modelowe na stanowisku do badań uszczelnień czołowych dla pierścieni wykonanych z SiC oraz powłok WC-Cu przed i po obróbce laserowej.
PL
Artykuł przedstawia badania wpływu obróbki laserowej na właściwości tribologiczne oraz strukturę geometryczną powłok WC-Cu nanoszonych metodą elektroiskrową. Na podstawie obserwacji badań oporów tarcia, pomiarów porowatości, odporności na korozję oraz zmian w strukturze powierzchni dokonano oceny właściwości powłok po obróbce laserowej. Docelowe badania przeprowadzono, wykorzystując elektrody WC-Cu, które wytworzono poprzez spiekanie nanostrukturalnych proszków metodą metalurgii proszków. Przeciwzużyciowe powłoki zostały naniesione elektroiskrowo na próbki ze stali C45 za pomocą urządzenia produkcji ukraińskiej, model EIL-8A, natomiast obróbkę laserową nałożonych powłok elektroiskrowych wykonano laserem Nd:YAG, model BLS 720.
EN
The article presents a study on the effect of laser treatment on the tribological properties and geometric structure of WC-Cu coatings applied by spark. Based on observations of friction resistance test, measurements of porosity, corrosion resistance testing, and changes in the structure of the surface properties of the coatings were evaluated after laser treatment. The studies were conducted using WC-Cu electrodes, produced by sintering nanostructural powders. The anti-wear coatings were electro-spark deposited over C45 carbon steel by means of EIL-8A, while the laser processing performed by electro coats were applied using Nd: YAG, BLS 720.
5
Content available remote Wpływ strategii powierzchniowej obróbki laserowej na jej efektywność
PL
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesu hartowania laserowego stali 45. Do badań wykorzystano laser Nd:YAG pracujący w trybie ciągłym. Przeprowadzono analizę wpływu strategii obróbki na jej efektywność. Energochłonność procesu analizowano na podstawie wielkości strefy zahartowanej uzyskanej w wyniku zastosowania pojedynczego przejścia wiązki laserowej, skanowania powierzchni i obróbki z oscylacyjnym ruchem wiązki względem materiału. Stwierdzono znaczące zwiększenie efektywności procesu w warunkach nagrzewania oscylacyjnego.
EN
Laser hardening of the 45 carbon steel using Nd:YAG laser under CW operation mode, with linear and oscillatory laser beam motion perpendicular to the feed velocity (laser weaving) is analyzed in the paper. Application of laser weaving resulted in significant improvement in energy efficiency of the process, as compared to the simple linear motion and meander scanning.
6
Content available remote Laser cladding of Al-Si on Al-Cu sintered alloy to improve wear resistance
EN
Purpose: To improve the wear resistance of Al-Cu sintered parts by the use of a coating layer of hypereutectic Al-Si alloy deposited by laser cladding. Design/methodology/approach: Coaxial laser cladding was used to deposit a coating layer of hypereutectic Al-Si alloy on sintered Al-Cu alloy to improve its wear resistance. The laser cladding parameters were varied; firstly obtaining single laser cladding tracks and finally obtaining a larger area of coating by overlapping tracks. Findings: The Al-Si coating layer presented good metallurgical bonding with the sintered Al alloy and was composed mostly of eutectic Al-Si in the upper zone and alpha Al dendrites plus eutectic Al-Si in the lower zone. Laser also generates a melted layer in the base-sintered material, mainly composed of a columnar dendritic structure with copper segregated in the interdendritic region, which assured a gradual transition to the clad structure. Pin-on-disc tests showed that the wear resistance of the part was improved with the Al-Si coating. Practical implications: The wear resistance of sintered Al-Cu alloy was improved more than 70% using a coating layer of hypereutectic Al-Si alloy deposited by laser cladding. Originality/value: Single tracks and a continuous layer of Al-Si were successfully deposited by laser cladding on Al-Cu sintered parts. Pin-on-disk comparative tests showed an increase of more than 70% in wear resistance due to the Al-Si coating.
EN
This paper concerns the mathematical and numerical modelling of thermal phenomena and phase transformations in the solid state accompanying laser heating processes. Thermal phenomena with the motion of a liquid metal in the fusion zone are analyzed on the basis of numerical solution of equations for mass, momentum and energy conservation. Phase transformations in solid state are estimated using classic models of the kinetics of phase transformations as well as continuous heating transformations (CHT) and continuous cooling transformations (CCT) diagrams for S355 steel. Computer simulations are executed for the laser welding process in order to predict the influence of welding speed on the structural composition as well as thermal and structural strains in the joint.
PL
W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, realizowane są prace nad dekoracją wyrobów szklanych metodą platerowania laserowego. W tej metodzie na powierzchnię szkła nanoszony jest sproszkowany materiał barwny, który po przetopieniu przez promieniowanie laserowe, trwale wiąże się z podłożem. Komputerowe sterowanie przebiegiem procesu obróbki laserowej umożliwia wytwarzanie dowolnych wzorów zdobniczych na powierzchni wyrobu. W artykule opisano niektóre zjawiska fizyczne występujące w procesie obróbki i ich wpływ na spajanie materiału barwnego z podłożem. Opisano obecny stan realizacji pracy oraz przedsięwzięcia zmierzające do zmniejszenia chropowatości nanoszonych warstw. Zamieszczono przykłady wytworzonych wzorów.
EN
A work on application of a laser cladding method to decoration of ceramic products was undertaken in the Institute of Ceramics and Building Materials in cooperation with the Institute of Optoelectronic MUT. The method utilizes application of the powdered colour material on the product surface, and its following fusing and solidification using the laser beam. A modern technique allows the computer control of a laser treatment process as well as creation of free-form decoration templates on the product surface. The paper presents the description and influence of main process physical phenomena on the fusing of colourants with substrates. Examples of decorations are also shown.
PL
W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, realizowany jest projekt dotyczący laserowego zdobienia szkła i ceramiki metodą aktywacji laserowej. Termin „aktywacja” w niniejszym artykule oznacza taki rodzaj obróbki powierzchniowej, w wyniku której kolorowe szkliwo trwale zmienia barwę wyłącznie wskutek naświetlania przez promieniowanie laserowe, a jednocześnie jego powierzchnia nie ulega uszkodzeniu, pozostaje gładka i błyszcząca. W pracy przedstawiono wyniki laserowej aktywacji szkliw produkowanych w ICiMB. Do naświetlania stosowano laser pikosekundowy, pracujący na długości fali 1064 nm. Uzyskano kilkanaście odcieni kontrastu oraz rozdzielczość rzędu 0,2 mm. Wykonano pomiary kolorymetryczne. Zamieszczono dokumentację fotograficzną uzyskanych efektów.
EN
The project on laser decorating of glass and ceramics by laser activation is realized at the Institute of Ceramics and Building Materials in collaboration with the Institute of Optoelectronics, MUT. The term “activation” in this paper means such a type of surface treatment which causes permanent colour change of enamel only as a result of laser irradiation, while its surface is not damaged, remains smooth and shiny. Some results of laser activation of glazes produced at IC&MB are show in this work. The samples were processed with the use of picosecond laser (repetition rate 1 kHz, mean power 0.2 W, wavelength 1064 nm). Several different shades of contrast and resolution of 0.2 mm were obtained. Some results of colorimetric measurements are presented. Selected photos of obtained results are included.
PL
Promieniowanie laserowe może nagrzewać materiały, przetapiać ich powierzchnię, powodować odparowanie warstwy powierzchniowej, inicjować różne reakcje chemiczne itp. Dzięki swym właściwościom promieniowanie laserowe jest stosowane m.in. do powierzchniowej obróbki materiałów, w tym wyrobów ze szkła i ceramiki użytkowej. W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, podjęto prace w dziedzinie laserowej dekoracji wyrobów szklanych i ceramicznych za pomocą promieniowania laserowego. Stosowana jest metoda spiekania mineralnych proszków barwnych napylonych na podłoża szklane lub ceramiczne oraz metoda aktywacji szkliw ceramicznych (tzn. bez udziału dodatków barwnych). W eksperymentach stosowano lasery impulsowe i ciągłego działania. Opisano niektóre zjawiska fizyczne wpływające na wyniki obróbki laserowej. Zamieszczono przykładowe fotografie uzyskanych efektów.
EN
Laser radiation can heat the material, melt its surface, cause evaporation of the surface layer, initiate various chemical reactions, etc. Thanks to its properties, the laser radiation is used, among others for surface treatment of materials, including glassware and pottery. At the Institute of Ceramics and Building Materials, in collaboration with the Institute of Optoelectronics, MUT, work has been undertaken in the field of laser decoration of glassware and ceramics by laser radiation. Laser method is used in sintering the colour mineral powder sprayed on glass or ceramic substrate as well as for glazes activation (i.e. without the colour additives). Experiments were performed using CW and pulsed lasers. Some physical phenomena affecting the results of laser treatment are described. Exemplary photos of obtained patterns are included.
PL
Jednym ze sposobów pozyskiwania tzw. „czystej” energii jest zastosowanie ogniw fotowoltaicznych, które umożliwiają bezpośrednie przetwarzanie promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Podstawowym celem badań i rozwoju fotowoltaiki jest zwiększenie sprawności ogniw słonecznych. Jednak dalszy rozwój fotowoltaiki jest związany z postępem w dziedzinie nauk materiałowych i technologii. Straty spowodowane odbiciem promieniowania słonecznego od przedniej powierzchni ogniw sprawiają, że na świecie prowadzi się intensywne badania nad jego zmniejszeniem. Standardową metodą teksturowania krzemu monokrystalicznego jest trawienie w alkalicznych roztworach KOH lub NaOH. Kryształ trawi się z różną szybkością w różnych kierunkach krystalograficznych, co stwarza duże możliwości jego przestrzennego kształtowania, a w przypadku krzemu o orientacji (100) na powierzchni uzyskuje się losowo rozmieszczone piramidy. Niestety trawienie w zasadowych roztworach krzemu polikrystalicznego nie przynosi tego samego rezultatu ze względu na dużą selektywność tych odczynników trawiących w odniesieniu do różnych orientacji krystalograficznych poszczególnych ziaren. W związku z tym ogranicza to ich zastosowanie w teksturowaniu krzemu polikrystalicznego. W pracy zbadano możliwość teksturowania powierzchni krzemu polikrystalicznego z wykorzystaniem obróbki laserowej w grubowarstwowej technologii wytwarzania ogniw fotowoltaicznych. Tekstura wytworzona za pomocą lasera neodymowego Nd:YAG umożliwia znaczne zmniejszenie współczynnika odbicia światła dla przygotowanych w ten sposób krzemowych płytek. Laserowa obróbka powierzchni krzemu polikrystalicznego stanowi ciekawą alternatywę w porównaniu z chemicznymi i elektrochemicznymi metodami teksturowania, stwarzając możliwość precyzyjnej obróbki.
EN
One way of obtaining the so-called „clean” energy is the use of photovoltaic cells that allow the direct conversion of sunlight into electricity. The primary objective of the research and development of photovoltaics is to increase the efficiency of solar cells. However, further development of photovoltaics is related to progress in the field of materials and technologies. Intensive studies on the reduction of losses due to reflection of incident radiation from the front surface of solar cells are carried out all over the world. The standard method of texturing monocrystalline silicon is etching in alkaline solutions of KOH or NaOH. Crystal etching proceeds at different speeds in different crystallographic directions, which creates great potential of its spatial forming. For the silicon surface of orientation (100) texture of randomly arranged pyramids is obtained. Unfortunately, the etching of polycrystalline silicon in alkaline solutions does not provide the same result due to the high selectivity of these etchants for different crystallographic orientation of individual grains. Consequently, this limits their use in texturing polycrystalline silicon. The present paper studies the possibility of surface texturing using laser treatment of polycrystalline silicon solar cells produced in thick film technology. Texture produced by Nd:YAG laser can substantially reduce the reflectivity of textured silicon wafers. Laser surface treatment of polycrystalline silicon is an interesting alternative in comparison with chemical and electrochemical texturing methods, making it possible for high-precision processing.
PL
W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, podjęto prace dotyczące dekoracji wyrobów ceramicznych metodą platerowania laserowego. W metodzie tej na powierzchnię wyrobu nanoszony jest sproszkowany materiał barwny, który po przetopieniu przez promieniowanie laserowe trwale wiąże się z podłożem. Współczesna technika umożliwia komputerowe sterowanie przebiegiem procesu obróbki laserowej i wytwarzanie dowolnych wzorów zdobniczych na powierzchni wyrobu. W artykule przedstawiono opis i wpływ zjawisk fizycznych występujących w procesie obróbki na spajanie materiału barwnego z podłożem. Zamieszczono przykłady zdobienia ceramiki.
EN
Laser applying of color mineral pigments on ceramic substrates Work on application of laser cladding method to decoration of ceramic products was undertaken in the Institute of Ceramics and Building Materials in cooperation with the Institute of Optoelectronic MUT. Method utilizes application of powdered colour material on the product surface, and its following fusing and solidification Rusing laser beam. Modern technique allows the computer control of a laser treatment process as well as creation of the free-form decoration templates on the product surface. Paper presents the description and influence of main process physical phenomena on the fusing of colourants with substrates. Examples of decorations are also shown.
PL
Część pigmentów ceramicznych po naświetleniu promieniowaniem laserowym trwale zmienia barwę (aktywacja pigmentu). W pracy przedstawiono wyniki laserowej aktywacji pigmentów ceramicznych stosowanych w Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych do barwienia wyrobów. Zamieszczono przykłady obróbki pigmentów za pomocą promieniowania laserowego o różnych charakterystykach. Stosowano lasery ciągłego działania oraz lasery impulsowe. Opisano przykłady niepożądanego grawerowania, kiedy promieniowanie laserowe usuwa cienką warstwę obrabianego materiału oraz przykłady aktywacji, kiedy materiał po naświetleniu przez promieniowanie trwale zmienia barwę, ale jednocześnie jego powierzchnia nie ulega uszkodzeniu, pozostaje gładka i błyszcząca.
EN
Some ceram pigments may permanently change colour after irradiation by laser radiation, what is referred to as activation in the presented work. Paper presents results of laser activation of ceram pigments that were developed at the Institute of Ceramics and Building Materials for colouring of ceramic products. CW and short-pulse lasers were used. Some examples of engraving at excessive and activation at moderate fluence are shown. The pure activation without any traces of engraving on smooth and glosy product surface can take place for optimized range of laser processing parameters, and a number of colourants.
PL
Omówiono podstawowe dla jakości procesu parametry wiązki laserowej takie jak: długość Rayleigha; przewężenie wiązki; współczynniki jakości K, M2 i BPP; rozkład gęstości mocy oraz kaustykę. Opisano metody pomiarowe wiązek dużej mocy bazujące na wirującej igle pomiarowej oraz akwizycji obrazu przez matrycę CCD/CMOS. Przedstawiono wyniki pomiarów wykonanych aparaturą FocusMonitor firmy Primes dla systemów obróbkowych wyposażonych m.in. w lasery: diodowy 4 kW, dyskowy 2 kW oraz gazowy CO2 2 kW. Przeanalizowano uzyskane wyniki oraz powtarzalność pomiarów. Pokazano charakterystyczne problemy będące skutkiem aberracji w torze optycznym - astygmatyzm wiązki i zjawisko "focus shift" oraz omówiono najczęstsze wady systemów laserowych.
EN
Laser beam as a machine tool for manufacturing has to keep its parameters just as classic mechanical machine tools. The paper describes the following laser beam parameters essential for processing quality: Rayleigh length; beam waist; K, M2 and BPP beam quality factors; power density distribution and beam caustic [2]. The main parameters are presented in Fig. 1. Actual measurement methods for the listed above laser beam parameters that comply with the ISO 11146 recommendations are described. That concerns scanning the laser beam with a rotating tip [9] as a first method and acquiring the image of the laser beam intensity distribution projected on the CCD or CMOS photosensitive matrix [10] as a second method. Principles of both methods are shown in Fig. 2. Different laser machine systems equipped with, i.a.: 4 kW diode laser, 2 kW disc laser, 2kW CO2 laser has been measured by Primes FocusMonitor and analysed (Tab. 2) The measurement repeatability has been calculated for a specified setting of a P=1 kW disc laser beam emission and presented in Tab. 3. Characteristic problems caused by optical path aberrations - astigmatisms (Fig. 4) and focus shift (Fig. 5) as well as other common laser systems failures are discussed.
PL
Oddziaływanie wiązki lasera impulsowego z powierzchnią metali prowadzi do dobrze zlokalizowanego obszaru nagrzewania, stopienia, parowania lub bezpośredniej modyfikacji oświetlanego obszaru - warstwy wierzchniej. W artykule autorzy przedstawiają model teoretyczny i badania eksperymentalne oddziaływania impulsowego promieniowania laserowego z wielowarstwową próbką, składającą się z trzech warstw (Cr, Cu i Al) naparowanych metodą PVD na podłoże z kwarcu. Celem pracy było przetopienie spodnich warstw Cu-Al, bez naruszenia warstwy wierzchniej chromu. Po naświetleniu próbek impulsem laserowym przeprowadzono za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego analizę mikrostruktury i składu chemicznego na przekroju poprzecznym powłoki. Stwierdzono, że pod nienaruszoną warstwą chromu nastąpiło przetopienie Cu-Al.
EN
Interaction of pulse laser beam with metal surface results in well localized area of heating, evaporation or in direct modification of illuminated top surface layer. Paper presents theoretical model and results of experimental investigation on interaction of pulsed laser radiation with the multilayered sample composed of three sublayers (Cr, Cu and Al) deposited by using of PVD technique on the quartz substrate. The research goal was melting bottom sublayers Cu-Al, without melting of surface Cr sublayer. After pulsed laser irradiation, microstructure and chemical composition of the cross-sectioned samples have been analyzed by transmission electron microscope. Interfusion between Cu and Al has been revealed, under not destructed Cr sublayer.
PL
Współczesne wykorzystanie laserów w badaniach naukowych, przemyśle czy medycynie jest skutkiem unikatowych właściwości promieniowania laserowego, to jest: monochromatyczności, koherencji, dobrego ukierunkowania, wysokiej intensywności i krótkiego czasu trwania impulsu światła. Opracowane technologie laserowe są szeroko stosowane w wielu sektorach przemysłu samochodowego, lotniczego, a ostatnio podjęto próby nanoszenia znaków barwnych na podłoża ceramiczne. W artykule autorzy przedstawiają wyniki badań eksperymentalnych nanoszenia znaków barwnych na podłoża ceramiczne z warstwą szkliwną. Przedstawiono wybrane wyniki badań obejmujące wpływ parametrów obróbki na zachowanie się materiału barwnego nakładanego na podłoże ceramiczne.
EN
Contemporary use of lasers in scientific research, industry or medicine is the result of unique properties of laser radiation, that is: monochrome, coherence, good directivity, high intensity and short duration of a laser pulse. The developed laser technologies are widely used in many sectors of the automotive, aviation industry, and recently have been attempts at application of colour characters on ceramic substrates. In this article the results of experimental application of colour marks on the ceramic substrate with a layer of enamel have been presented. Some results of studies involving influence of processing parameters on the behaviour of the colour material applied to the ceramic substrate are presented.
PL
W ramach niniejszej pracy przedstawiono wpływ warunków obróbki laserowej na topografię powierzchni krzemu polikrystalicznego. Chemiczna metoda teksturowania powierzchni przez trawienie w wodnych roztworach wodorotlenków stosowanych dla krzemu monokrystalicznego jest nieefektywna w przypadku krzemu polikrystalicznego z uwagi na przypadkową orientację krystaliczną poszczególnych ziaren. W związku z tym w pracy zastosowano laserową obróbkę do teksturowania powierzchni krzemu polikrystalicznego.
EN
The paper presents influence of laser processing on polycrystalline silicon surface topography. Texturing of monocrystalline silicon is usually done by etching in alkaline solutions. These methods are inefficient for polycrystalline silicon due to the presence of random crystallographic grain orientations and high selectivity of etching along specific directions. In this paper laser processing was applied to texturing of polycrystalline silicon surface.
PL
W pracy przedstawiono proces wytwarzania i wyniki badań krystalicznych, krzemowych ogniw słonecznych z tylnymi kontaktami punktowymi wytworzonymi wiązką promieniowania laserowego (LFC). Do wytwarzania tylnych kontaktów punktowych zastosowano laser neodymowy Nd:YAG i iterbowy laser włóknowy (YFL). Charakterystykę punktów kontaktowych omówiono w aspekcie wyników badań wykonanych przy pomocy mikroskopii skaningowej (SEM), a analizę ilościową i mikrostruktury w aspekcie wyników uzyskanych w mikroskopii transmisyjnej (TEM). Parametry ogniw słonecznych określono metoda pomiaru charakterystyki prądowo-napięciowej (I-V) i charakterystyki spektralnej. Otrzymano ogniwa o najwyższej sprawności konwersji fotowoltaicznej o wartości 15,16 i 15,80% odpowiednio dla lasera Nd:YAG i YFL.
EN
In this paper we present processing and characterization of the crystalline silicon solar cells with laser-fired back contacts (LFC). For the LFC formation two laser were used: Nd:YAG laser and ytterbium fiber laser (YFL). The results are discussed with the support of scanning electron microscopy (SEM). The cross-section structure and quantitative analysis of the LFC contact regions were studied with transmission electron microscopy (TEM). The current-voltage characteristics and spectral response dependences were performed for solar cells characterization. The best cells with LFC were realized with 15.80 and 15.16% efficiency for Nd:YAG and YFL, respectively.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad doborem parametrów obróbki laserowej, prowadzącej do przetopienia warstwy przypowierzchniowej (szkliwienia) warstwy ceramicznej typu ZrO2 + 8% mas. Y2O3, wykonanej metodą natrysku plazmowego. Przetopienie powierzchni warstwy ceramicznej za pomocą wiązki lasera impulsowego CO2 o gęstości energii 38?104 J/m2 doprowadziło do zeszkliwienia warstwy na głębokości 20 .m. W efekcie laserowego zeszkliwienia powierzchni warstwy ceramicznej typu ZrO2 + 8% mas. Y2O3 uzyskano zmniejszenie jej chropowatości w stosunku do warstwy nieprzetopionej. Wykonane badania własności cieplnych na warstwach ceramicznych poddanych przetapianiu laserowemu pokazały, że dobór właściwych parametrów obróbki laserowej nie prowadzi do wzrostu dyfuzyjności temperaturowej warstw.
EN
An experimental investigation is presented which analyses laser melting process of the surface the ZrO2 + 8 wt. % Y2O3 coating obtained by the plasma sprayed process. In this paper, it was demonstrated that even though low laser energy 38?104 J/m2 could remelting (glazing) the surface of the ZrO2 + 8 wt. % Y2O3 coating. The thickness of the melted layer in laser glazed coating was 20 .m. Structural analysis showed that this laser melted layer characterize by the vertical microcrack network. Results have shown a significant decrease of the surface roughness of the ZrO2 + 8 wt. % Y2O3 after laser melting. Coatings microstructure were determined by XRD, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and light microscopy.
PL
Praca zawiera wyniki badań dotyczących właściwości i struktury kontaktów punktowych (LFC) wytworzonych za pomocą promieniowania laserowego pomiędzy warstwą naparowanego aluminium a krzemem krystalicznym w kontekście ich stosowania w ogniwach słonecznych. Stosując mikroskop skaningowy (SEM) przedstawiono zależności pomiędzy wartością energii promieniowania ELB w zakresie od 13 mJ do 848 mJ dla lasera duantel - YG980 QSwitched Nd:YAG generujący promieniowanie o długości fali 1064 nm i czasie pojedynczego impulsu 10 nanosekund a formą i strukturą punktu kontaktowego dla wybranych grubości naparowanej warstwy Al. Metodą mikroskopii transmisyjnej (TEM) zobrazowano przekrój kontaktu punktowego. Degradację sieci krystalicznej Si w zależności od ELB oraz konkretnego miejsca w obszarze LFC zanalizowano metodą spektroskopii Ramana. Metodą spektroskopii fotoelektronów (XPS) wyznaczono w obszarach LFC wartość stosunku atomowego Al/Si oraz stosunku stanów elektronowych dla różnych form Al i Si w zależności od energii wiązki. Wyznaczono energię ELB w granicach 260 mJ, dla której degradacja struktury sieci krystalicznej Si jest kompromisem wartości Si/AI i energii wiązania Al-Si.
EN
This paper reports an experimental investigations of the laser fired contacts (LFC) prepared on Al layers evaporated on the back side of the crystalline silicon. The LFC were obtained using 10 nanoseconds pulsed Nd:YAG laser of wavelength of 1064 nm and a pulse energy from 13 mJ to 848 mJ. The size, morphology and structure of the LFC contact regions were studied using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Raman micro-spectroscopy. The transmission microscopy (TEM) was applied for analysis of the LFC cross-section. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) measurements were used to evaluate the atomic ratio of the elements and the ratio of electronic states of Al and Si at the LFC local area in respect of the laser beam energy. An optimal value of laser beam energy as a balance between Si crystal degradation and the highest Si/Al ratio with the strongest Al-Si bonding was found at 260 mJ.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.