Orientador: Jorge Humberto Nicola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:37:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner_PauloRicardoSteller_M.pdf: 1195255 bytes, checksum: 0ad13f7bec227bb947f9513b7e2d6406 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de um laser de CO2 tipo guia de ondas excitado por radio freqüência. Primeiramente apresentamos um estudo teórico necessário para o entendimento dos processos envolvidos na operação do equipamento. Atenção especial foi dada a teoria relativa as perdas por acoplamento, na entrada do guia de ondas, entre os modos gaussianos do espaço livre os modos do guia de ondas. Estas perdas são inerentes da cavidade óptica escolhida. Outro ponto de interesse que mereceu maior atenção é o caso das descargas em altas freqüências, em especial na região de alta freqüência. Como resultado desse estudo construímos um protótipo que nos forneceu potência óptica de saída de 900 mW na condição de otimização dos parâmetros: posição do espelho, pressão da mistura gasosa e acoplamento elétrico / Abstract: In this work we report the development of a CO2 radio frequency excited waveguide laser. Initially we present a theorical study needed to understand the processes involved in the operation of the equipment . Special attention was given to the theory related to the coupling losses, at the entrance of the waveguide, between the Gaussians modes of the free space and the waveguide modes. These losses are inherent of the optical cavity selected. Another point that deserve higher attention is the high frequency discharges aspect, in special in the radio frequency discharge region. As result of this study we build a prototype that gave 900 mW of output optical power at optimal condition for laser parameters: mirror position, pressure of gas mixture and electrical coupling / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicentin_LuisCarlos_M.pdf: 4642253 bytes, checksum: 6016b91d4419e7123f62cec08ef90c12 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A solda a laser é um processo de elevado potencial na fabricação de tailored blanks (subconjuntos para posterior estampagem, constituídos de materiais de mesma ou diferentes espessuras) para a industria automobilística. Este trabalho descreve os resultados da investigação da solda a laser de Nd:YAG em chapas finas de aço baixo carbono galvanizadas com 1mm de espessura. Apresenta-se uma descrição do comportamento das chapas soldadas em ensaios de estampabilidade e a influência dos parâmetros operacionais nas juntas através de análise da microestrutura resultante. São descritos os mecanismos de fixação das chapas e eliminação do plasma que ocorre durante a soldagem objetivando minimizar defeitos típicos em soldas a laser. Os resultados obtidos comprovaram a eficiência e versatilidade do processo de soldagem a laser / Abstract: It welds it to laser it is a potential high process in the production of tailored blanks (subsets for posterior stamping, constituted of materials of same or different thickness) for the automobile industry. This work describes the results of the investigation of the it welds the laser of Nd: YAG in fine foils of steellow carbon galvanized with 1 mm of thickness. She comes a description of the behavior of the foils welded in estampabilidade rehearsals and the influence of the operational parameters in the committees through analysis of the resulting microestrutura. They are described the mechanisms of fixation of the foils and elimination of the plasm that it happens during the soldagem objectifying to minimize typical defects in you weld to laser. The obtained results checked the efficiency and versatility of the soldagem process to laser / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Uma condição do processo de manufatura é a necessidade de se obter peças processadas, caracterizadas pela boa qualidade de acabamento superficial, baixa rugosidade e a conservação de suas propriedades metalúrgicas. Essas condições motivaram o desenvolvimento deste estudo, no qual selecionou-se o processamento de materiais a laser para o corte do aço ABNT 1045, unindo uma tecnologia a um metal muito utilizado na indústria. Além disso, a versatilidade e as vantagens, como também a tendência global do setor industrial, tornaram-se fatores preponderantes na utilização do laser como processo de corte. No presente trabalho foram investigados os efeitos da variação da potência de corte, da velocidade de corte e da pressão do gás de assistência na usinagem por laser contínuo de CO2 sobre a qualidade do corte, onde foram realizadas diversas análises utilizando-se a estatística do planejamento experimental. Após a obtenção das amostras foram analisadas a formação de rebarbas, a rugosidade, o perpendicularismo, a zona termicamente afetada, a microestrutura do material e por fim a microdureza da região obtida pelo corte a laser. Com base nestes dados construíram-se arranjos fatoriais, por meio da metodologia de planejamento experimental, a fim de avaliar o grau de influência dos parâmetros e suas possíveis interações e assim averiguar sua significância estatística. Apesar da complexidade dos efeitos e das interações dos parâmetros envolvidos, os resultados corroboram para que a melhoria do processo de corte a laser do aço ABNT 1045 possa ser factível. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-11T16:06:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rafael Dallegrave Conrado.pdf: 4587470 bytes, checksum: b1550dfb859df142383243df824f2a8f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-11T16:06:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rafael Dallegrave Conrado.pdf: 4587470 bytes, checksum: b1550dfb859df142383243df824f2a8f (MD5) / A condition of the manufacturing process is the need to get processed parts, characterized by good quality surface finish, low roughness and the conservation of its metallurgical properties. These conditions have motivated the design of this study, in which we selected the materials processing laser for cutting steel ABNT 1045, joining a technology to a metal widely used in industry. Moreover, the versatility and advantages, as well as the overall trend of the industry have become important factors in the use of laser as the cutting process. In the present study investigated the effects of varying the cutting power, cutting speed and pressure of assist gas in machining by continuous CO2 laser on the quality of the cut, where several analyzes were performed using the statistical planning experimental. After obtaining the samples are burrs, roughness, the perpendicularity, the heat affected zone, the microstructure of the material and finally the hardness of the region obtained by laser cutting were analyzed. Based on these data were constructed factorial arrangements, using the methodology of experimental design in order to assess the degree of influence of the parameters and their possible interactions and thus determine their statistical significance. Despite the complexity of the effects and interactions of the parameters involved, the results corroborate that the improvement of laser cut steel ABNT 1045 process may be feasible.

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AzzoliniJunior_Walther_M.pdf: 47320842 bytes, checksum: d7f2edae7364d27db06e6482d72928af (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O laser é hoje uma efetiva ferramenta para uma ampla faixa de tratamentos de superfície, apresentando a vantagem de afetar somente a zona superficial, sem afetar o material como um todo. As várias aplicações podem ou não envolver a fusão da superfície. Dentre os tratamentos com fusão, pode ser provocada apenas a fusão superficial e resolidificação ou podem ser feitos tratamentos que envolvem a deposição de materiais sobre um substrato, tratamentos conhecidos como Alloying e cladding, nos quais a diferença é a quantidade de material depositado e, portanto, a camada final resultante. A solidificação rápida produz alguns efeitos, tal como supersaturação, microcristalinidade e fases metaestáveis. Estas mudanças superficiais podem melhorar a dureza, resistência ao desgaste e a corrosão. No presente trabalho.um laser cladding do aço AISI420 sobre o aço P20 foi realizado. A microestrutura, a profundidade e a largura da zona fundida da camada depositada foi analisada e a dureza foi determinada como uma função da profundidade / Abstract: The laser today is an effective tool to a large range of surface treatments, presenting the advantage of affecting only a surface zone, without involving all material. The several applications can or not involve a surface melting. Among the treatment with melting, a single fusion and resolidification can be made or treatment that involves deposition of materials over a substrate. These treatments are named alloying and cladding. The difference between them is the quantity of deposited materials and, hence, the final layer. The rapid solidification produces several effects, such as supersaturation, microcrystallinityand metastable phases. These surface changes can improve hardness, corrosion and wear resistance. In the present work a laser cladding of AISI420 on P20 was carried out. The microestructure the depth and the width of remelted zone and layer deposited were analysed and the hardness was determined as a function of the depth / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T17:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rossini_FabianoRogerio_M.pdf: 7888725 bytes, checksum: dd34bb11d27b182b24e1f36f0c9fd3ea (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A tecnologia de soldagem laser evoluiu de forma positiva em todo o mundo, como um processo de elevado potencial nas indústrias. A soldagem a laser é uma ferramenta poderosa na fabricação de peças complexas, constituídas de materiais de mesma ou diferentes espessuras, além da possibilidade de união de materiais diversos. As velocidades atingidas e o confinamento de energia depositada pelo feixe no material base são as principais vantagens do processo. Este método apresenta, quando comparado com outros métodos, facilidade de controle e posicionamento do feixe, ausência de atmosfera controlada, além de produtos com melhores propriedades mecânicas devido à obtenção de uma microestrutura mais refinada e homogênea. O trabalho apresenta uma análise da soldagem a laser em chapas grossas de aço baixo carbono, onde se analisa a dureza no material base, na zona termicamente afetada e no cordão de solda em duas direções, como também a microestrutura da região soldada, em relação aos parâmetros operacionais e também a caracterização e quantificação de defeitos na solda de acordo com uma norma especifica para soldagem a laser. A dureza no cordão apresentou valores maiores que no material base, mantendo-se constante na profundidade. A microestrutura resultante no cordão soldado apresentou-se grosseira e direcional no sentido de extração de calor, tendo a zona termicamente afetada dimensões mínimas com refino dos grãos quando comparados ao material base / Abstract: The laser welding technology has shown evolution in the whole world, like a potential process in modem industry. Laser welding is an efficient tool for manufacturing complex components, wich are composed by different materials and thickness. The process speed and the beam energy focusing are the main advantages in this process. When compared with other methods, this new technology presents ease beam control and positioning, no need of an inert atmosphere, besides products with better mecanical properties due to homogenous and refined microstructure. The present work presents a study of laser welding in low carbon steel plate, analyzing the superficial hardness of base material, thermal affected zone and weld, all of then both in the transversal section and through the weld depth, as well as microstructure regarding operational parameters. The weld hardness is higher than the hardness of material base, and constant along the depth. The resulting weld microstructure is coarse and aligned with heat flow. The heat affected zone has small dimensions with refined grains when compared to the base material / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Uma condição do processo de manufatura é a necessidade de se obter peças processadas, caracterizadas pela boa qualidade de acabamento superficial, baixa rugosidade e a conservação de suas propriedades metalúrgicas. Essas condições motivaram o desenvolvimento deste estudo, no qual selecionou-se o processamento de materiais a laser para o corte do aço ABNT 1045, unindo uma tecnologia a um metal muito utilizado na indústria. Além disso, a versatilidade e as vantagens, como também a tendência global do setor industrial, tornaram-se fatores preponderantes na utilização do laser como processo de corte. No presente trabalho foram investigados os efeitos da variação da potência de corte, da velocidade de corte e da pressão do gás de assistência na usinagem por laser contínuo de CO2 sobre a qualidade do corte, onde foram realizadas diversas análises utilizando-se a estatística do planejamento experimental. Após a obtenção das amostras foram analisadas a formação de rebarbas, a rugosidade, o perpendicularismo, a zona termicamente afetada, a microestrutura do material e por fim a microdureza da região obtida pelo corte a laser. Com base nestes dados construíram-se arranjos fatoriais, por meio da metodologia de planejamento experimental, a fim de avaliar o grau de influência dos parâmetros e suas possíveis interações e assim averiguar sua significância estatística. Apesar da complexidade dos efeitos e das interações dos parâmetros envolvidos, os resultados corroboram para que a melhoria do processo de corte a laser do aço ABNT 1045 possa ser factível. / A condition of the manufacturing process is the need to get processed parts, characterized by good quality surface finish, low roughness and the conservation of its metallurgical properties. These conditions have motivated the design of this study, in which we selected the materials processing laser for cutting steel ABNT 1045, joining a technology to a metal widely used in industry. Moreover, the versatility and advantages, as well as the overall trend of the industry have become important factors in the use of laser as the cutting process. In the present study investigated the effects of varying the cutting power, cutting speed and pressure of assist gas in machining by continuous CO2 laser on the quality of the cut, where several analyzes were performed using the statistical planning experimental. After obtaining the samples are burrs, roughness, the perpendicularity, the heat affected zone, the microstructure of the material and finally the hardness of the region obtained by laser cutting were analyzed. Based on these data were constructed factorial arrangements, using the methodology of experimental design in order to assess the degree of influence of the parameters and their possible interactions and thus determine their statistical significance. Despite the complexity of the effects and interactions of the parameters involved, the results corroborate that the improvement of laser cut steel ABNT 1045 process may be feasible.

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T03:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larosa_MariaAparecida_M.pdf: 7133035 bytes, checksum: 21dc117acd3886e58c2819ef437c2d52 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: No presente trabalho, os aços inoxidáveis austenítico AISI 304 e martensítico AISI 420, empregados na fabricação de instrumentais cirúrgicos, foram submetidos a tratamentos superficiais a laser sem e com fusão, com o intuito de analisar as modificações microestruturais resultantes destes tratamentos e, conseqüentemente, seus efeitos na resistência à corrosão destes aços. A caracterização microestrutural foi feita por' microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microdureza Vickers, difração de raios-X e espectroscopia de energia dispersiva. Para analisar o comportamento à corrosão dos aços, antes e após os tratamentos, foram realizados ensaios eletroquímicos usando como eletrólitos água e detergentes enzimáticos, sendo estes utilizados na limpeza de instrumentais cirúrgicos. Após os tratamentos a laser, o aço austenítico refundido apresentou uma microestrutura refinada constituída por dendritas de austenita, porém sem um aumento significativo de dureza, mas com melhoria frente à corrosão. A estrutura do aço martensítico tratado a laser é formada por martensita, austenita residual e carbonetos dos tipos Cr7C3e Cr23C6. A dureza do aço AISI 420 aumentou significativamente mas houve uma perda na resistência à corrosão devido à precipitação de carbonetos / Abstract: In this work, the austenitic AISI 304 and martensitic AISI 420 stainless steels, used in surgical instruments fabrication were submitted to laser surface treatments with and without melting. The purpose is analyse the microstructural changes resulting from laser treatments and, consequently, their effects on the corrosion resistance. The microstructural characterization was performed by optical microscopy, scanning electronic microscopy, Vickers microhardness, X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy. In order to analyze the corrosion behavior electrochemical tests were carried out before and afier treatments. The electrolytes consisted of water and enzymatic detergents that are used in the c1eaning procedures of the surgical instruments. After laser treatments, the remelted austenitic steel presented a refined microstructure composed of austenite dendrites. No significant hardness increase was observed. Further, corrosion resistance was improved. The structure of the treated martensitic steel consisted of martensite, residual austenite and carbides type Cr7C3 and Cr23C6. The AISI 420 steel hardness increased significantly but the corrosion resistance was decreased by carbides precipitation / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

CAPES / Este trabalho apresenta um sistema automatizado que foi desenvolvido com o objetivo de fabricar estruturas fotônicas por meio da técnica de escrita direta com pulsos de laser de femtossegundo. Tal técnica consiste em focalizar finamente o feixe de laser em substratos transparentes e movimentar o substrato em direções paralela e perpendicular em relação à direção de propagação do feixe de laser. Procedimentos de controle automatizado referente ao feixe de laser e à translação, de substrato foram implementados e integrados, resultando num sistema totalmente automatizado para a gravação de estruturas fotônicas. Utilizando o sistema automatizado de gravação, guias de onda funcionais em forma de reta e com curvaturas foram fabricados com sucesso, cujos perfis de campo próximo demonstraram propagação monomodo da luz vermelha de 635 nm que foi injetada e guiada. Além disso, a possibilidade de gravar estruturas fotônicas 2D e 3D é confirmada pelas gravações de uma estrutura em forma de espiral logarítmica (2D) e uma estrutura fan-out (3D). Estes resultados demonstram que o sistema desenvolvido está totalmente pronto para o uso prático de fabricar diversas estruturas fotônicas com aplicações potenciais nas áreas de redes de comunicação moderna e de circuitos fotônicos integrados. / An automated system is reported in this work with the goal of fabricating photonic structures by the direct-write technique with femtosecond laser pulses. This technique uses a finely focused laser beam into transparent substrates and the translation of the substrate along directions parallel and perpendicular to the propagation direction of the incident laser beam. Control procedures related to laser pulses and sample translation were implemented and integrated, giving rise to a fully automated femtosecond writing system. Functional straight-line and curved waveguides have been successfully achieved with the automated writing system, where single mode propagation is observed from their near filed profiles when 635 nm light is injected and guided. In addition, the possibility of writing 2D and 3D photonic structures is confirmed by tracing a logarithmic spiral structure (2D) and a fan-out structure (3D). These results show that the developed system is fully operational in practice for the purpose of fabricating a variety of photonic structures with potential applications in modern communication networks and integrated photonic circuits.

CAPES / Este trabalho apresenta um sistema automatizado que foi desenvolvido com o objetivo de fabricar estruturas fotônicas por meio da técnica de escrita direta com pulsos de laser de femtossegundo. Tal técnica consiste em focalizar finamente o feixe de laser em substratos transparentes e movimentar o substrato em direções paralela e perpendicular em relação à direção de propagação do feixe de laser. Procedimentos de controle automatizado referente ao feixe de laser e à translação, de substrato foram implementados e integrados, resultando num sistema totalmente automatizado para a gravação de estruturas fotônicas. Utilizando o sistema automatizado de gravação, guias de onda funcionais em forma de reta e com curvaturas foram fabricados com sucesso, cujos perfis de campo próximo demonstraram propagação monomodo da luz vermelha de 635 nm que foi injetada e guiada. Além disso, a possibilidade de gravar estruturas fotônicas 2D e 3D é confirmada pelas gravações de uma estrutura em forma de espiral logarítmica (2D) e uma estrutura fan-out (3D). Estes resultados demonstram que o sistema desenvolvido está totalmente pronto para o uso prático de fabricar diversas estruturas fotônicas com aplicações potenciais nas áreas de redes de comunicação moderna e de circuitos fotônicos integrados. / An automated system is reported in this work with the goal of fabricating photonic structures by the direct-write technique with femtosecond laser pulses. This technique uses a finely focused laser beam into transparent substrates and the translation of the substrate along directions parallel and perpendicular to the propagation direction of the incident laser beam. Control procedures related to laser pulses and sample translation were implemented and integrated, giving rise to a fully automated femtosecond writing system. Functional straight-line and curved waveguides have been successfully achieved with the automated writing system, where single mode propagation is observed from their near filed profiles when 635 nm light is injected and guided. In addition, the possibility of writing 2D and 3D photonic structures is confirmed by tracing a logarithmic spiral structure (2D) and a fan-out structure (3D). These results show that the developed system is fully operational in practice for the purpose of fabricating a variety of photonic structures with potential applications in modern communication networks and integrated photonic circuits.