أقيمت في معهد الليزر للدراسات العليا الندوة العلمية التخصصية والموسومة :

الحافات العلمية في معالجة المواد بالليزر

Frontiers in Laser Material Processing



حيث ابتدأت الندوة بايات من الذكر الحكيم تلاها على مسامعنا م.م.سامر نوري علي , ومن ثم قراءة سورة الفاتحة على ارواح شهدائنا الابرار .

 ومن ثم القى السيد عميد المعهد الاستاذ الدكتور عبد الهادي مطشر عبد كلمة ذكر فيها : (منذ تأسيس المعهد كان الهدف والرؤية للمعهد هو اضافة لتخريج كوادر متخصصة بالليزر واستخداماته في المجالات الطبية والهندسية والعلمية هو تأسيس مركز طبي ومركز صناعي ولله الحمد فقد انجز المعهد متطلبات المركز الطبي والذي يقدم الان خدمة طبية باستخدام الليزر متميزة واستثنائية وفي نفس الوقت لازال الاهتمام قائما لانشاء المركز الصناعي وقد تم وضع كافة الاحتياجات infrastructure وواحدة من الاركان الاساسية لهذا المركز هو معالجة المواد بالليزر laser material process ولغرض الدفع باتجاه الوصول الى هذا الهدف لتاسيس المركز الليزري الصناعي تاتي ندوتنا لهذا اليوم كي يتبادل الباحثون المشاركون في هذه الندوة الاراء والافكار لتطوير هذا الجانب المهم من تطبيقات الليزر.

   تاريخيا ومنذ اول demonstration لليزر من قبل Proof.Theodore Maiman في عام 1960 جلب هذا الاكتشاف المهم انتباه ورغبة الكثير من العلماء والمهندسين في كافة ارجاء العالم لغرض توظيفه في الصناعة وفي تطبيقات اخرى ولكن في حينها كل الليزرات التي تم اكتشافها فيما بعد ال Ruby Laser مثل CO2 و He-Ne كانت واطئة القدرة ولا تصلح للاستخدامات الصناعية وانما في ال .measurements

  • 1-كانت اول عملية معالجة بالليزر عام 1967 في شركة AT & T لصنع حفرة في الماس لامرار الاسلاك المادية الدقيقة

    في بداية السبعينيات من القرن الماضي حدثت تطورات واسعة في laser welding, laser cutting and laser hardening وبما ان laser material processes تعتمد اساسا على مقدار ال power  لاجهزة الليزر اولاً فقد كان ليزر CO2 وبقدرة 45 kw و Nd:YAG بقدرة 10 kw اعطى زخماً اضافياً لهذا التطبيق المهم في اواسط التسعينات من القرن الماضي.

  • 2-تحتاج معالجة المواد بالليزر laser material process الى جودة شعاع عالية good beam quality في حين الليزرات عالية القدرة يكون عامل الجودة M2 عند المدى 10 – 100 ينتج عنه حجم بقعة كبير spot size عند مركز البؤرة focal point وهذا يسبب مشاكل في معالجة المواد بالليزر.
  • 3-لذلك هذه الليزرات اصبحت واعدة اكثر عندما ظهرت التحسينات علىال beam quality عند استخدام ليزر الدايود laser diode (LD Laser) في عملية ضخها. فقد ظهر جيل جديد من الليزرات fiber laser وال disc laser كبديل عن الليزرات التقليدية الاخرى حيث ان هذه الليزرات ممكن ضخها باستخدام ليزر الدايود.
  • 4-ان خصائص ليزرات الفايبر fiber laser كالتالي:
  • بنية بسيطة
  • جودة شعاع جيدة بحدود M2 > 2
  • نسبة تحويل كهربائي ضوئي عالية تصل الى 30%
  • السهولة بزيادة القدرة حيث عند 17 kw تكون تجاريا متوفرة
  • 5-منذ اكثر من اربعة عقود تم تضييق عمليات معالجة المواد بالليزر الى ثلاثة اقسام اعتمادا على مقدار ال laser intensity وكان هنالك قيم لمقدار هذه الشدات الليزرية. هذه الاقسام هي heat treatment و welding و cutting/drilling وتم اعطاء قيم الشدات لها على التوالي >104 W/cm2و 104 – 106 W/cm2 و .106 W/cm2
  • 6-وحدثت تطورات كثيرة في كفائة اللحام high efficiency welding حيث ان الطريقة التقليدية بما يعرف بلحام الشعلة welding torch تتطلب التحريك المستمر و اعادة تشغيل واطفاء اللليزر دوريا وهذا يسبب خسارة في وقت المعالجة off-time . لكن هذا الوقت الضائع اضافة الى ظهور تحسينات في focal point لشعاع الليزر عند استخدام التقنية الاوربية الجديدة المعروفة بطريقة اللحام عن بعد remote or scanner welding

   و في نهاية كلمته قدم شكره وامتنانه للجنة التحضيرية والعلمية للندوة على جهودهم المبذولة متمنيا للجميع التوفيق والنجاح).


ومن ثم ابتدأت فعاليات الجلسة الاولى والتي ترأسها  معاون العميد الاستاذ المساعد الدكتور محمد كريم ظاهر ومقررها رئيس فرع التطبيقات الهندسية والصناعية م.د. زياد اياد طه

 وكانت المحاضرة الاولى وهي محاضرة فديوية مع الاستاذ الدكتورة بربارا بريفتالي من جامعة ميلانو التقنية في ايطاليا , والتي كانت بعنوان :


 
 : Temporal Beam Shaping In Selective Laser Melting

Molten Pool Sensing During  CW/PW Laser Processing 

(التغيير الزمني لشكل شعاع الليزر في عملية ذوبان الليزر المحدد, واستشعار منطقة الانصهار اثناء المعالجة بالليزر المستمر والليزر النبضي).

وقد تحدثت فيها الباحثة عن مراقبة واستشعار منطقة الانصهار لمادة الحديد المقاوم للصدأ (A151 316L)  بأستعمال ليزر الليف البصري في النمط المستمر والنمط النبضي.
 وكانت النتائج لاستشعار منطقة الانصهار ضمن عملية التصنيع بأستخدام ذوبان الليزرالمحدد (Selective laser melting) قد تم الالستنتاج منها بأن افضل النتائج قد استحصلت عند المزاوجة مابين النمط المستمر والنمط النبضي وليس بأتعمال احد النمطين خلال عملية التصنيع.
 


أما المحاضرة الثانية فكانت للاستاذ الدكتور محمد عبد الامير من قسم هندسة الليزر والالكتروينات البصرية /جامعة النهرين.

وكان عنوانها:
 
:The Role of Ultrashort Pulse Lasers in Material 
Processing

دور النبضات الليزرية متناهية القصر في معالجة المواد


 حيث تناول الباحث انواع التطبيقات الليزرية متناهية القصر وهي نبضات البيكوثانية والفمتوثانية بشكل عام والفوائد الفنية والاقتصادية المتوخاة من جراء استخدامها , كما قام الباحث بأستعراض انماط تطبيقاتها في معالجة المواد الهندسية مع الامثلة التطبيقية وشئ من التحليل المبسط لمتطلبات بعض عمليات المعالجة من حيث الطاقة والقدرة وزمن النبضة المستخدم في تلك التطبيقات. 


والمحاضرة الثالثة كانت للمدرس الدكتور فرات ابراهيم حسين من هندسة الميكاترونكس / كلية الهندسة الخوارزمي / جامعة بغداد وعنوانها:

A Review for Some Important Consideratins in ANSYS Modeling for Laser Heat Treatment Applications

استعراض لبعض الاعتبارات الهامة في النمذجة بأستخدام برنامج النمذجة الانسس لتطبيقات المعالجة الحرارية باستخدام الليزر


بدأت المحاضرة بشرح مقتضب لتعريف النمذجة والمحاكاة وماهو الفرق بينهما بالاضافة الى طريقة تحليل العناصر المحدودة (
FEA) ودورها في بناء النماذج الرياضية القوية كونها أحدى التقنيات الهندسية الفعالة في هذا المجال خاصة مع تطور علوم وتكنلوجيا الحاسبات. تم تسليط الضوء كيف ان العديد من المهندسين  البارعين في استخدام أجهزة الكمبيوتر الحديثة وحزم البرامج المعقدة مثل NASTRAN و ANSYS  وABAQUS ، يقومون بإجراء تحاليل FEA المعقدة وبناء النماذج الهندسية وتحليل النتائج بدون خلفية كافية في العلوم الهندسية ويتم قبول بشكل أعمى النتائج على انها رصينة ودقيقة. على هذه الحقيقة تم سرد مجموعة من الاعتبارات المهمة التي يجب الاخذ بها في مجال النمذجة الحاسوبية بأستخدام برنامج النمذجة الانسس من خلال توضيحها على تطبيق للمعالجة الحرارية بالليزر لسبيكة معدنية لغرض الوصول الى نتائج مقاربة للواقع كي يمكن التمكن من استنباط المعلومات التي لايمكن الحصول عليها بصورة عملية , وقد اوصى د.فرات في نهاية محاضرته بضرورة ادخال اللغات البرمجية وبرامج التصميم الهندسية في منهاج الدراسات الاولية, حيث لاحظ افتقار طلاب الدراسات العليا لهذه المعلومات وقلة خبرتهم في استخدام برامج التصميم .

حيث قام بارداج لغة C-Language وبرنامج انسس وبرنامج ماتلاب وغيرها من البرامج واللغات في الدراسات الاولية في قسم الميغاترونكس.

 

 


ومن بعد الضيافة والاستراحة , ابتدا منهاج الجلسة الثانية والتي تراسها الاستاذ المساعد الدكتورة تحرير صفاء منصور والمدرس الدكتور جواد عبد كاظم مقررأً لها .



أما المحاضرة الرابعة فكانت للمدرس الدكتور عدي مازن عبد المنعم من قسم علوم الفيزياء/ الجامعة المستنصرية.
وعنونها: 

TiN Nanoparticles for Enhanced THz Generation in TDS system

تطبيقات الاجسام النانوية في مجال اشعة التيراهيرتز

يهدف البحث الى توضیح الفائدة من استخدام الاجسام النانویة من TiN وتأثیرها الكبیر في زیادة التوصیلیة الضوئیة لأسطح المواد الشبه موصلة وذلك من خلال دراسة الخصائص البصریة لتلك الاجسام النانویة على سطح مادة
(LT-GaAs) وتشخیص الحاملات المتهيجة ضوئیا في حالة أستخدام منظومة حدیثة ودقیقة في مجال اشعة التیراهرتز .

اظهرت نتائج التحلیل الطیفي في تلك المنظومة زیادة ملحوظة وكبیرة في نسبة الاشارة الى الضوضاء لاشعة التیراهرتز عند استخدام
تلك الاجسام النانویة على اسطح المواد الشبه موصلة بالتالي تحسین كفاءة اشعة التیراهرتز بالمقارنة مع الاسطح الخالیة من الاجسام النانویة.


والمحاضرة الاخيرة كانت لرئيس فرع التطبيقات الهندسية والصناعية المدرس الدكتور زياد اياد طه , وعنوانها:

Laser in Additive Manufacturing 

الليزر في التصنيع المضاف

يعرف التصنيع المضاف بأنه عملية ترابط المواد لصنع شكل من موديل ثلاثي الابعاد ويكون تنصيع هذا الشكل عن طريق  بناء طبقة فوق طبقة وصولاً للشكل النهائي للمنتج.

وقد وضح الباحث ان هذه التقنية لصنع الاشياء والاشكال صديقة للبيئة , حيث يمكن صنع اي منتج لعملية واحدة دون الحاجة الى العمليات التكميلية التي تتبع عادتاً في العمليات التصنيعية التقليدية.

وشرح الباحث في محاضرته انواع التصنيف المضاف بأستعمال اشعة الليزر وكذلك التطبيقات الصناعية والطبية لهذا النوع من التصنيع الحديث والتي متوقع في السنوات القادمة ان يكون بديلاً للصناعات التقليدية التي تاخذ وقتاً طويلاً في التحضير والتصنيع.
كذلك استعرض الباحث انواع الليزرات المستخدمة في هذه التقنية واستعراض ماهو الجديد فيما يخص انواع الليزرات مثل ( ليزر ثاني اوكسيد الكاربون , ليزر النديميوم ياك , ليزر الليف البصري وليزر الاكزايمر) ومن المتوقع ان تدخل في عملية التصنيع المضاف بواسطة الليزر. 


وفي نهاية الندوة وزع السيد عميد المعهد الشهادات التقديرية للباحثين , شاكراً جهودهم ومتمنياً لهم مزيداً من العطاء.





Comments are disabled.