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6.
CONCLUSIONI
Il lavoro svolto ha analizzato con microscopia a scansione di sonda, utilizzando lo Shear Force Microscopy, delle superfici realizzate tramite lavorazione con laser ad impulsi ultracorti. È emerso che:
L’analisi con lo SHFM offre un importante strumento per la caratterizzazione morfologica di superfici di forma complessa, come quelle realizzate delle lavorazioni sui componenti meccanici, in particolare per microforature di ugelli per l’iniezione nei motori a combustione interna. Lo SHFM fornisce un importante valore aggiunto, rispetto ad esempio al microscopio SEM, nella capacità di determinare quantitativamente le variazioni topografiche delle superfici.
L’analisi delle marcature sulle piastrine G_PLATE ha permesso di caratterizzare le diverse strutture superficiali (LIPSS) prodotte da un fascio laser ad impulsi ultracorti, al variare dei parametri di lavorazione. Sono state identificate due diverse strutture, a bolle e a onde; la presenza dell’una o dell’altra struttura sembra dipendere dall’accumulo di energia incidente sulla superficie.
Sulla base dei dati sperimentali raccolti, è stato creato un modello di calcolo per prevedere la larghezza e la profondità della traccia laser in funzione dei parametri di lavorazione, che potrà essere utile per estendere l'impiego della lavorazione laser anche alla fase di lamatura inclusa nel processo di fabbricazione degli ugelli.
L’analisi delle microforature non ha mostrato una significativa variazione della morfologia della superficie lavorata, al variare dei parametri di lavorazione esplorati in questo lavoro; l’inclinazione e la periodicità dei LIPSS si mantengono pressoché costanti, mentre la rugosità mostra delle piccole, ma significative variazioni.
Gli sviluppi futuri di questo lavoro possono essere:
L’analisi allo SHFM di una serie di marcature parallele per valutare la necessaria sovrapposizione delle linee di scansione del fascio laser, la rugosità superficiale conseguente e il rateo di asportazione del materiale, come lavorazione di microfresatura. Per quanto riguarda la microforatura, svolgere una ulteriore campagna di prove
sperimentali facendo variare i parametri di lavorazione in intervalli più ampi rispetto a quanto fatto in questo lavoro e includendo anche la direzione di polarizzazione del laser, in modo da valutare l’effettiva dipendenza della geometria dei LIPSS, anche allo scopo di esplorare la possibilità di ottenere delle strutture potenzialmente utili dal punto di vista funzionale (ad esempio per ridurre il clogging dell’iniettore).
