Laser-induced deterioration grinding of zirconium oxide --priprava vzorca na vrhnji plasti in vrednotenje zmogljivosti

Laser-induced deterioration was proposed for the wet grinding of zirconium oxide (Zr[O.sub.2]) ceramic used in the dental, semiconductor and automotive industries. The mechanisms for laser induced deterioration and wet grinding of the deterioration layer were theoretically analysed, and the four key...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering 2015-12, p.689
Hauptverfasser: Zhang, Xiaohong, Deng, Zhaohui, Ren, Yinhui, Chen, Genyu, Liu, Wei, Zhang, Gaofeng
Format: Artikel
Sprache:eng
Schlagworte:
Online-Zugang:Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
container_end_page
container_issue
container_start_page 689
container_title Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering
container_volume
creator Zhang, Xiaohong
Deng, Zhaohui
Ren, Yinhui
Chen, Genyu
Liu, Wei
Zhang, Gaofeng
description Laser-induced deterioration was proposed for the wet grinding of zirconium oxide (Zr[O.sub.2]) ceramic used in the dental, semiconductor and automotive industries. The mechanisms for laser induced deterioration and wet grinding of the deterioration layer were theoretically analysed, and the four key processing parameters that determine the micro-topography and distribution of the laser-induced crater were proposed, including the laser power density [I.sub.p], the defocus distance z, the laser spot overlap ratio [U.sub.s] and the laser scanning track line overlap ratio [U.sub.l]. Further, the forming mechanism of the single pulse-induced crater under different laser power densities, the defocus distance, and the interaction mechanisms between adjacent spots along the longitudinal and transverse directions were investigated. The optimal values of the key processing parameters were identified. To further evaluate the effect of laser-induced deterioration objectively, a comparative experiment was conducted under laser-induced deterioration wet grinding (LIDWG) and conventional grinding (CG) conditions. It was found that the procedure of laser-induced deterioration had a strong influence on the grinding results. The normal and tangential grinding forces for LIDWG condition were lower than for CG condition, with a maximum reduction of 59.2% (62.9%). Keywords: laser-induced crater, deterioration layer, wet grinding, grinding force, zirconium oxide Kljub vse vecjemu povprasevanju po izdelkih iz cirkonijevega dioksida je sirjenje uporabe omejeno zaradi majhnih stopenj odvzema materiala in visokih stroskov obdelave, ki presegajo 75% stroska komponente. Razresitev tezav, povezanih z natancnostjo in ucinkovitostjo obdelave keramike Zr[O.sub.2], je zato pomembna za proizvodno industrijo. Za tradicionalno lasersko podprto brusenje (LAG) so znacilne omejene moznosti uporabe hladilne tekocine in povrsinske/podpovrsinske razpoke, ki se tvorijo zaradi akumulacije toplote. Te tezave predstavljajo ozko grlo pri prakticni uporabi LAG in zato je predlagana nova strategija za lasersko pripravo povrsine keramike Zr[O.sub.2] na mokro brusenje (LIDWG). Cilj LIDWG je nadzorovano poskodovanje vrhnje plasti v enakomernih vzorcih kot priprava na visokoucinkovito brusenje. Proces LIDGW je sestavljen iz dveh razlicnih podprocesov: priprave in brusenja. Clanek obravnava nekatere kljucne parametre obdelave, ki dolocajo mikrotopografijo in porazdelitev luknjic po vrhnji plasti, in sicer na
doi_str_mv 10.5545/sv-jme.2015.2794
format Article
fullrecord <record><control><sourceid>gale</sourceid><recordid>TN_cdi_gale_infotracacademiconefile_A436696789</recordid><sourceformat>XML</sourceformat><sourcesystem>PC</sourcesystem><galeid>A436696789</galeid><sourcerecordid>A436696789</sourcerecordid><originalsourceid>FETCH-gale_infotracacademiconefile_A4366967893</originalsourceid><addsrcrecordid>eNqVjrFOxDAQRF0c0p3gesr9AQdf4uTOJUIgCkp65Is3YaPEjtY-C-XrccEPoClm9EarHSEeT6pqW90-xSynBatandqqPhu9EwelGiNrfVF7cYyRrkrV2lxM0x1E_rARWZJ3tx4dOEzIFNgmCh5GLpz8CGGAjbgPnm4LhB9yCFKuTCvbbCFvgXsLviT-9hPBOtuYCMgXgM6HhH5C2JYwzhPlULoHcTfYOeLxz-9F9fb6-fIuRzvjF_khJLZ9kcOFyl8cqPBn3XSd6c5l-r8PfgGPgl0P</addsrcrecordid><sourcetype>Aggregation Database</sourcetype><iscdi>true</iscdi><recordtype>article</recordtype></control><display><type>article</type><title>Laser-induced deterioration grinding of zirconium oxide --priprava vzorca na vrhnji plasti in vrednotenje zmogljivosti</title><source>Elektronische Zeitschriftenbibliothek - Frei zugängliche E-Journals</source><source>Alma/SFX Local Collection</source><creator>Zhang, Xiaohong ; Deng, Zhaohui ; Ren, Yinhui ; Chen, Genyu ; Liu, Wei ; Zhang, Gaofeng</creator><creatorcontrib>Zhang, Xiaohong ; Deng, Zhaohui ; Ren, Yinhui ; Chen, Genyu ; Liu, Wei ; Zhang, Gaofeng</creatorcontrib><description>Laser-induced deterioration was proposed for the wet grinding of zirconium oxide (Zr[O.sub.2]) ceramic used in the dental, semiconductor and automotive industries. The mechanisms for laser induced deterioration and wet grinding of the deterioration layer were theoretically analysed, and the four key processing parameters that determine the micro-topography and distribution of the laser-induced crater were proposed, including the laser power density [I.sub.p], the defocus distance z, the laser spot overlap ratio [U.sub.s] and the laser scanning track line overlap ratio [U.sub.l]. Further, the forming mechanism of the single pulse-induced crater under different laser power densities, the defocus distance, and the interaction mechanisms between adjacent spots along the longitudinal and transverse directions were investigated. The optimal values of the key processing parameters were identified. To further evaluate the effect of laser-induced deterioration objectively, a comparative experiment was conducted under laser-induced deterioration wet grinding (LIDWG) and conventional grinding (CG) conditions. It was found that the procedure of laser-induced deterioration had a strong influence on the grinding results. The normal and tangential grinding forces for LIDWG condition were lower than for CG condition, with a maximum reduction of 59.2% (62.9%). Keywords: laser-induced crater, deterioration layer, wet grinding, grinding force, zirconium oxide Kljub vse vecjemu povprasevanju po izdelkih iz cirkonijevega dioksida je sirjenje uporabe omejeno zaradi majhnih stopenj odvzema materiala in visokih stroskov obdelave, ki presegajo 75% stroska komponente. Razresitev tezav, povezanih z natancnostjo in ucinkovitostjo obdelave keramike Zr[O.sub.2], je zato pomembna za proizvodno industrijo. Za tradicionalno lasersko podprto brusenje (LAG) so znacilne omejene moznosti uporabe hladilne tekocine in povrsinske/podpovrsinske razpoke, ki se tvorijo zaradi akumulacije toplote. Te tezave predstavljajo ozko grlo pri prakticni uporabi LAG in zato je predlagana nova strategija za lasersko pripravo povrsine keramike Zr[O.sub.2] na mokro brusenje (LIDWG). Cilj LIDWG je nadzorovano poskodovanje vrhnje plasti v enakomernih vzorcih kot priprava na visokoucinkovito brusenje. Proces LIDGW je sestavljen iz dveh razlicnih podprocesov: priprave in brusenja. Clanek obravnava nekatere kljucne parametre obdelave, ki dolocajo mikrotopografijo in porazdelitev luknjic po vrhnji plasti, in sicer na podlagi mehanizmov oblikovanja luknjic s posameznimi laserskimi impulzi ter mehanizmov interakcije med sosednjimi tockami. Za enakomerno razporeditev luknjic je bil uporabljen pulzni vlakenski laser z nadzorom povprecne moci [P.sub.avg], razdalje defokusiranja z, stopnje prekrivanja laserskih tock Us in stopnje prekrivanja laserskih sledilnih linij UL. Nato je bil uporabljen tridimenzionalni (3D) mikroskop z ultraveliko globino polja (ULDF) za opazovanje nastanka luknjic, razporeditve in porazdelitve kombinacij luknjic. Podana je primerjava in diskusija razlik v brusilnih silah po laserski pripravi povrsine na mokro brusenje (LIDWG) in pri konvencionalnem brusenju (CG). S povprecno mocjo laserja ([P.sub.avg]) 50 W in ustrezno gostoto moci laserja ([I.sub.p]) priblizno 10,58 x 107 W/[cm.sup.2] je bila dosezena zadovoljiva laserska impulzna priprava povrsine keramike Zr[O.sub.2] in manj je bilo poskodb. Enakomerna porazdelitev lasersko izdelanih luknjic je bila dosezena pri stopnji prekrivanja [U.sub.S] in [U.sub.L] v visini 20%. Uspesnost uporabljene strategije je dokazal primerjalni eksperiment brusenja. Normalne in tangencialne sile pri brusenju LIDWG so bile manjse kot pri konvencionalnem brusenju, najvecje zmanjsanje maksimalnih povprecnih normalnih (tangencialnih) sil pa je znasalo 59,2% (62,9%). To je mogoce pripisati manjsemu trenju ter boljsemu ucinku mazanja/hlajenja zaradi spremembe nacina odnasanja in moznosti shranjevanja brusilne tekocine v luknjicah. Studija je bila usmerjena v natancen nadzor nad globino poskodovane plasti in mehanizmi odstranjevanja materiala, ki se pojavljajo v razmerah LIDWG. V nadaljnjem delu bo uporabljena metodologija enotne zasnove za preucitev laserske priprave in mokrega brusenja pri razlicnih procesnih spremenljivkah. Predlagan bo tudi pameten model za optimizacijo procesnih spremenljivk in kartiranje kompleksnih nelinearnih relacij med procesnimi spremenljivkami in zelenimi rezultati. Clanek poroca o raznih eksperimentih z razlicnimi parametri brusenja, kot so hitrost brusilnega koluta, podajalna hitrost mize, globina brusenja in hitrost obdelovanca, z namenom obvladovanja povrsinske hrapavosti, preostalih napetosti in podpovrsinskih poskodb. Pri manjsih globinah brusenja in vecjih hitrostih koluta je bil dokazano dosezen duktilen nacin odnasanja materiala. Slabost postopka je v majhni produktivnosti in v velikih stroskih. Obdelava LIDWG omogoca v primerjavi s tradicionalnimi postopki brusenja keramike Zr[O.sub.2] vecje stopnje odnasanja materiala pri brusenju, izognemo pa se tudi vecjim silam pri brusenju, visjim temperaturam, obrabi brusilnega koluta ter napakam zaradi obrabe brusilnega koluta in krhkega odnasanja materiala. Kljucne besede: lasersko izdelane luknjice, priprava vrhnje plasti, porazdelitev, mokro brusenje, sila pri brusenju, cirkonijev oksid</description><identifier>ISSN: 0039-2480</identifier><identifier>DOI: 10.5545/sv-jme.2015.2794</identifier><language>eng</language><publisher>University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering</publisher><subject>Analysis ; Ceramic materials ; Ceramics ; Grinding and polishing ; Properties ; Zirconium oxide</subject><ispartof>Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering, 2015-12, p.689</ispartof><rights>COPYRIGHT 2015 University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><link.rule.ids>314,780,784,27924,27925</link.rule.ids></links><search><creatorcontrib>Zhang, Xiaohong</creatorcontrib><creatorcontrib>Deng, Zhaohui</creatorcontrib><creatorcontrib>Ren, Yinhui</creatorcontrib><creatorcontrib>Chen, Genyu</creatorcontrib><creatorcontrib>Liu, Wei</creatorcontrib><creatorcontrib>Zhang, Gaofeng</creatorcontrib><title>Laser-induced deterioration grinding of zirconium oxide --priprava vzorca na vrhnji plasti in vrednotenje zmogljivosti</title><title>Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering</title><description>Laser-induced deterioration was proposed for the wet grinding of zirconium oxide (Zr[O.sub.2]) ceramic used in the dental, semiconductor and automotive industries. The mechanisms for laser induced deterioration and wet grinding of the deterioration layer were theoretically analysed, and the four key processing parameters that determine the micro-topography and distribution of the laser-induced crater were proposed, including the laser power density [I.sub.p], the defocus distance z, the laser spot overlap ratio [U.sub.s] and the laser scanning track line overlap ratio [U.sub.l]. Further, the forming mechanism of the single pulse-induced crater under different laser power densities, the defocus distance, and the interaction mechanisms between adjacent spots along the longitudinal and transverse directions were investigated. The optimal values of the key processing parameters were identified. To further evaluate the effect of laser-induced deterioration objectively, a comparative experiment was conducted under laser-induced deterioration wet grinding (LIDWG) and conventional grinding (CG) conditions. It was found that the procedure of laser-induced deterioration had a strong influence on the grinding results. The normal and tangential grinding forces for LIDWG condition were lower than for CG condition, with a maximum reduction of 59.2% (62.9%). Keywords: laser-induced crater, deterioration layer, wet grinding, grinding force, zirconium oxide Kljub vse vecjemu povprasevanju po izdelkih iz cirkonijevega dioksida je sirjenje uporabe omejeno zaradi majhnih stopenj odvzema materiala in visokih stroskov obdelave, ki presegajo 75% stroska komponente. Razresitev tezav, povezanih z natancnostjo in ucinkovitostjo obdelave keramike Zr[O.sub.2], je zato pomembna za proizvodno industrijo. Za tradicionalno lasersko podprto brusenje (LAG) so znacilne omejene moznosti uporabe hladilne tekocine in povrsinske/podpovrsinske razpoke, ki se tvorijo zaradi akumulacije toplote. Te tezave predstavljajo ozko grlo pri prakticni uporabi LAG in zato je predlagana nova strategija za lasersko pripravo povrsine keramike Zr[O.sub.2] na mokro brusenje (LIDWG). Cilj LIDWG je nadzorovano poskodovanje vrhnje plasti v enakomernih vzorcih kot priprava na visokoucinkovito brusenje. Proces LIDGW je sestavljen iz dveh razlicnih podprocesov: priprave in brusenja. Clanek obravnava nekatere kljucne parametre obdelave, ki dolocajo mikrotopografijo in porazdelitev luknjic po vrhnji plasti, in sicer na podlagi mehanizmov oblikovanja luknjic s posameznimi laserskimi impulzi ter mehanizmov interakcije med sosednjimi tockami. Za enakomerno razporeditev luknjic je bil uporabljen pulzni vlakenski laser z nadzorom povprecne moci [P.sub.avg], razdalje defokusiranja z, stopnje prekrivanja laserskih tock Us in stopnje prekrivanja laserskih sledilnih linij UL. Nato je bil uporabljen tridimenzionalni (3D) mikroskop z ultraveliko globino polja (ULDF) za opazovanje nastanka luknjic, razporeditve in porazdelitve kombinacij luknjic. Podana je primerjava in diskusija razlik v brusilnih silah po laserski pripravi povrsine na mokro brusenje (LIDWG) in pri konvencionalnem brusenju (CG). S povprecno mocjo laserja ([P.sub.avg]) 50 W in ustrezno gostoto moci laserja ([I.sub.p]) priblizno 10,58 x 107 W/[cm.sup.2] je bila dosezena zadovoljiva laserska impulzna priprava povrsine keramike Zr[O.sub.2] in manj je bilo poskodb. Enakomerna porazdelitev lasersko izdelanih luknjic je bila dosezena pri stopnji prekrivanja [U.sub.S] in [U.sub.L] v visini 20%. Uspesnost uporabljene strategije je dokazal primerjalni eksperiment brusenja. Normalne in tangencialne sile pri brusenju LIDWG so bile manjse kot pri konvencionalnem brusenju, najvecje zmanjsanje maksimalnih povprecnih normalnih (tangencialnih) sil pa je znasalo 59,2% (62,9%). To je mogoce pripisati manjsemu trenju ter boljsemu ucinku mazanja/hlajenja zaradi spremembe nacina odnasanja in moznosti shranjevanja brusilne tekocine v luknjicah. Studija je bila usmerjena v natancen nadzor nad globino poskodovane plasti in mehanizmi odstranjevanja materiala, ki se pojavljajo v razmerah LIDWG. V nadaljnjem delu bo uporabljena metodologija enotne zasnove za preucitev laserske priprave in mokrega brusenja pri razlicnih procesnih spremenljivkah. Predlagan bo tudi pameten model za optimizacijo procesnih spremenljivk in kartiranje kompleksnih nelinearnih relacij med procesnimi spremenljivkami in zelenimi rezultati. Clanek poroca o raznih eksperimentih z razlicnimi parametri brusenja, kot so hitrost brusilnega koluta, podajalna hitrost mize, globina brusenja in hitrost obdelovanca, z namenom obvladovanja povrsinske hrapavosti, preostalih napetosti in podpovrsinskih poskodb. Pri manjsih globinah brusenja in vecjih hitrostih koluta je bil dokazano dosezen duktilen nacin odnasanja materiala. Slabost postopka je v majhni produktivnosti in v velikih stroskih. Obdelava LIDWG omogoca v primerjavi s tradicionalnimi postopki brusenja keramike Zr[O.sub.2] vecje stopnje odnasanja materiala pri brusenju, izognemo pa se tudi vecjim silam pri brusenju, visjim temperaturam, obrabi brusilnega koluta ter napakam zaradi obrabe brusilnega koluta in krhkega odnasanja materiala. Kljucne besede: lasersko izdelane luknjice, priprava vrhnje plasti, porazdelitev, mokro brusenje, sila pri brusenju, cirkonijev oksid</description><subject>Analysis</subject><subject>Ceramic materials</subject><subject>Ceramics</subject><subject>Grinding and polishing</subject><subject>Properties</subject><subject>Zirconium oxide</subject><issn>0039-2480</issn><fulltext>true</fulltext><rsrctype>article</rsrctype><creationdate>2015</creationdate><recordtype>article</recordtype><sourceid/><recordid>eNqVjrFOxDAQRF0c0p3gesr9AQdf4uTOJUIgCkp65Is3YaPEjtY-C-XrccEPoClm9EarHSEeT6pqW90-xSynBatandqqPhu9EwelGiNrfVF7cYyRrkrV2lxM0x1E_rARWZJ3tx4dOEzIFNgmCh5GLpz8CGGAjbgPnm4LhB9yCFKuTCvbbCFvgXsLviT-9hPBOtuYCMgXgM6HhH5C2JYwzhPlULoHcTfYOeLxz-9F9fb6-fIuRzvjF_khJLZ9kcOFyl8cqPBn3XSd6c5l-r8PfgGPgl0P</recordid><startdate>20151201</startdate><enddate>20151201</enddate><creator>Zhang, Xiaohong</creator><creator>Deng, Zhaohui</creator><creator>Ren, Yinhui</creator><creator>Chen, Genyu</creator><creator>Liu, Wei</creator><creator>Zhang, Gaofeng</creator><general>University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering</general><scope/></search><sort><creationdate>20151201</creationdate><title>Laser-induced deterioration grinding of zirconium oxide --priprava vzorca na vrhnji plasti in vrednotenje zmogljivosti</title><author>Zhang, Xiaohong ; Deng, Zhaohui ; Ren, Yinhui ; Chen, Genyu ; Liu, Wei ; Zhang, Gaofeng</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-gale_infotracacademiconefile_A4366967893</frbrgroupid><rsrctype>articles</rsrctype><prefilter>articles</prefilter><language>eng</language><creationdate>2015</creationdate><topic>Analysis</topic><topic>Ceramic materials</topic><topic>Ceramics</topic><topic>Grinding and polishing</topic><topic>Properties</topic><topic>Zirconium oxide</topic><toplevel>peer_reviewed</toplevel><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>Zhang, Xiaohong</creatorcontrib><creatorcontrib>Deng, Zhaohui</creatorcontrib><creatorcontrib>Ren, Yinhui</creatorcontrib><creatorcontrib>Chen, Genyu</creatorcontrib><creatorcontrib>Liu, Wei</creatorcontrib><creatorcontrib>Zhang, Gaofeng</creatorcontrib><jtitle>Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering</jtitle></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext</fulltext></delivery><addata><au>Zhang, Xiaohong</au><au>Deng, Zhaohui</au><au>Ren, Yinhui</au><au>Chen, Genyu</au><au>Liu, Wei</au><au>Zhang, Gaofeng</au><format>journal</format><genre>article</genre><ristype>JOUR</ristype><atitle>Laser-induced deterioration grinding of zirconium oxide --priprava vzorca na vrhnji plasti in vrednotenje zmogljivosti</atitle><jtitle>Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering</jtitle><date>2015-12-01</date><risdate>2015</risdate><spage>689</spage><pages>689-</pages><issn>0039-2480</issn><abstract>Laser-induced deterioration was proposed for the wet grinding of zirconium oxide (Zr[O.sub.2]) ceramic used in the dental, semiconductor and automotive industries. The mechanisms for laser induced deterioration and wet grinding of the deterioration layer were theoretically analysed, and the four key processing parameters that determine the micro-topography and distribution of the laser-induced crater were proposed, including the laser power density [I.sub.p], the defocus distance z, the laser spot overlap ratio [U.sub.s] and the laser scanning track line overlap ratio [U.sub.l]. Further, the forming mechanism of the single pulse-induced crater under different laser power densities, the defocus distance, and the interaction mechanisms between adjacent spots along the longitudinal and transverse directions were investigated. The optimal values of the key processing parameters were identified. To further evaluate the effect of laser-induced deterioration objectively, a comparative experiment was conducted under laser-induced deterioration wet grinding (LIDWG) and conventional grinding (CG) conditions. It was found that the procedure of laser-induced deterioration had a strong influence on the grinding results. The normal and tangential grinding forces for LIDWG condition were lower than for CG condition, with a maximum reduction of 59.2% (62.9%). Keywords: laser-induced crater, deterioration layer, wet grinding, grinding force, zirconium oxide Kljub vse vecjemu povprasevanju po izdelkih iz cirkonijevega dioksida je sirjenje uporabe omejeno zaradi majhnih stopenj odvzema materiala in visokih stroskov obdelave, ki presegajo 75% stroska komponente. Razresitev tezav, povezanih z natancnostjo in ucinkovitostjo obdelave keramike Zr[O.sub.2], je zato pomembna za proizvodno industrijo. Za tradicionalno lasersko podprto brusenje (LAG) so znacilne omejene moznosti uporabe hladilne tekocine in povrsinske/podpovrsinske razpoke, ki se tvorijo zaradi akumulacije toplote. Te tezave predstavljajo ozko grlo pri prakticni uporabi LAG in zato je predlagana nova strategija za lasersko pripravo povrsine keramike Zr[O.sub.2] na mokro brusenje (LIDWG). Cilj LIDWG je nadzorovano poskodovanje vrhnje plasti v enakomernih vzorcih kot priprava na visokoucinkovito brusenje. Proces LIDGW je sestavljen iz dveh razlicnih podprocesov: priprave in brusenja. Clanek obravnava nekatere kljucne parametre obdelave, ki dolocajo mikrotopografijo in porazdelitev luknjic po vrhnji plasti, in sicer na podlagi mehanizmov oblikovanja luknjic s posameznimi laserskimi impulzi ter mehanizmov interakcije med sosednjimi tockami. Za enakomerno razporeditev luknjic je bil uporabljen pulzni vlakenski laser z nadzorom povprecne moci [P.sub.avg], razdalje defokusiranja z, stopnje prekrivanja laserskih tock Us in stopnje prekrivanja laserskih sledilnih linij UL. Nato je bil uporabljen tridimenzionalni (3D) mikroskop z ultraveliko globino polja (ULDF) za opazovanje nastanka luknjic, razporeditve in porazdelitve kombinacij luknjic. Podana je primerjava in diskusija razlik v brusilnih silah po laserski pripravi povrsine na mokro brusenje (LIDWG) in pri konvencionalnem brusenju (CG). S povprecno mocjo laserja ([P.sub.avg]) 50 W in ustrezno gostoto moci laserja ([I.sub.p]) priblizno 10,58 x 107 W/[cm.sup.2] je bila dosezena zadovoljiva laserska impulzna priprava povrsine keramike Zr[O.sub.2] in manj je bilo poskodb. Enakomerna porazdelitev lasersko izdelanih luknjic je bila dosezena pri stopnji prekrivanja [U.sub.S] in [U.sub.L] v visini 20%. Uspesnost uporabljene strategije je dokazal primerjalni eksperiment brusenja. Normalne in tangencialne sile pri brusenju LIDWG so bile manjse kot pri konvencionalnem brusenju, najvecje zmanjsanje maksimalnih povprecnih normalnih (tangencialnih) sil pa je znasalo 59,2% (62,9%). To je mogoce pripisati manjsemu trenju ter boljsemu ucinku mazanja/hlajenja zaradi spremembe nacina odnasanja in moznosti shranjevanja brusilne tekocine v luknjicah. Studija je bila usmerjena v natancen nadzor nad globino poskodovane plasti in mehanizmi odstranjevanja materiala, ki se pojavljajo v razmerah LIDWG. V nadaljnjem delu bo uporabljena metodologija enotne zasnove za preucitev laserske priprave in mokrega brusenja pri razlicnih procesnih spremenljivkah. Predlagan bo tudi pameten model za optimizacijo procesnih spremenljivk in kartiranje kompleksnih nelinearnih relacij med procesnimi spremenljivkami in zelenimi rezultati. Clanek poroca o raznih eksperimentih z razlicnimi parametri brusenja, kot so hitrost brusilnega koluta, podajalna hitrost mize, globina brusenja in hitrost obdelovanca, z namenom obvladovanja povrsinske hrapavosti, preostalih napetosti in podpovrsinskih poskodb. Pri manjsih globinah brusenja in vecjih hitrostih koluta je bil dokazano dosezen duktilen nacin odnasanja materiala. Slabost postopka je v majhni produktivnosti in v velikih stroskih. Obdelava LIDWG omogoca v primerjavi s tradicionalnimi postopki brusenja keramike Zr[O.sub.2] vecje stopnje odnasanja materiala pri brusenju, izognemo pa se tudi vecjim silam pri brusenju, visjim temperaturam, obrabi brusilnega koluta ter napakam zaradi obrabe brusilnega koluta in krhkega odnasanja materiala. Kljucne besede: lasersko izdelane luknjice, priprava vrhnje plasti, porazdelitev, mokro brusenje, sila pri brusenju, cirkonijev oksid</abstract><pub>University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering</pub><doi>10.5545/sv-jme.2015.2794</doi></addata></record>
fulltext fulltext
identifier ISSN: 0039-2480
ispartof Strojniski Vestnik - Journal of Mechanical Engineering, 2015-12, p.689
issn 0039-2480
language eng
recordid cdi_gale_infotracacademiconefile_A436696789
source Elektronische Zeitschriftenbibliothek - Frei zugängliche E-Journals; Alma/SFX Local Collection
subjects Analysis
Ceramic materials
Ceramics
Grinding and polishing
Properties
Zirconium oxide
title Laser-induced deterioration grinding of zirconium oxide --priprava vzorca na vrhnji plasti in vrednotenje zmogljivosti
url https://sfx.bib-bvb.de/sfx_tum?ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info:ofi/enc:UTF-8&ctx_tim=2025-01-05T13%3A05%3A44IST&url_ver=Z39.88-2004&url_ctx_fmt=infofi/fmt:kev:mtx:ctx&rfr_id=info:sid/primo.exlibrisgroup.com:primo3-Article-gale&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.genre=article&rft.atitle=Laser-induced%20deterioration%20grinding%20of%20zirconium%20oxide%20--priprava%20vzorca%20na%20vrhnji%20plasti%20in%20vrednotenje%20zmogljivosti&rft.jtitle=Strojniski%20Vestnik%20-%20Journal%20of%20Mechanical%20Engineering&rft.au=Zhang,%20Xiaohong&rft.date=2015-12-01&rft.spage=689&rft.pages=689-&rft.issn=0039-2480&rft_id=info:doi/10.5545/sv-jme.2015.2794&rft_dat=%3Cgale%3EA436696789%3C/gale%3E%3Curl%3E%3C/url%3E&disable_directlink=true&sfx.directlink=off&sfx.report_link=0&rft_id=info:oai/&rft_id=info:pmid/&rft_galeid=A436696789&rfr_iscdi=true