EDUARDO SPINELLI OLIVEIRA
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Artigo IPEN-doc 24957 Selective ablation of titanium nitride film on tungsten carbide substrate using ultrashort laser pulses2017 - OLIVEIRA, EDUARDO S.; SAMAD, RICARDO E.; VIEIRA JUNIOR, NILSON D.; ROSSI, WAGNER deMany machining tools use coatings on their cutting surface to improve the machining process and increase its useful life. Due to damage or wear on the cutting edge, it is often desirable to remove this film for tool recovery. Doing this without damaging the base material is not easy due to the small thickness of the coating and because its hardness is much greater than that of the substrate. In this work, the removal of titanium aluminum nitride (TiAlN) coating on tungsten carbide (WC) was done with the use of femtosecond laser pulses. Complete film removal was obtained without damage to base material using a fluency far below that of the film ablation threshold for a single pulse. A decrease in this threshold was obtained by applying a high number of overlapping pulses with a low fluency until the incubation effects reduced the film damage threshold to a value slightly below to that of the substrate. With this technique precise and clean results were obtained and are reported in this work.Dissertação IPEN-doc 23138 Ablação seletiva de um filme de nitreto de titânio em substrato de carboneto de tungstênio utilizando laser de pulsos ultracurtos2017 - OLIVEIRA, EDUARDO S.Revestimentos superficiais são aplicados à muitas ferramentas de usinagem na indústria metalúrgica com o intuito de melhorar a eficiência de corte e aumentar sua vida útil. Neste trabalho foram realizados testes para remoção do recobrimento de nitreto de titânio alumínio (TiAlN) em pastilhas de carboneto de tungstênio (WC-Co), utilizando um feixe laser de pulsos ultracurtos. Após a determinação dos limiares de dano do filme e do substrato foram ablacionados na superfície do recobrimento, traços utilizando duas condições de ablação. Inicialmente operou-se no regime de baixa fluência do filme, e posteriormente no regime de baixa fluência do substrato, muito abaixo do limiar do filme, aplicando-se alta sobreposição de pulsos. Um sistema de espectroscopia de emissão atômica induzida por laser (LIBS) foi montado para monitoramento dos materiais presentes no plasma gerado pelo laser, porém o sistema não apresentou sensibilidade suficiente para leitura da baixa intensidade do plasma proveniente do processo e não foi utilizado. Após a análise dos traços por microscopia eletrônica, perfilometria óptica e espectroscopia por fluorescência de Raios-X, não foi possível determinar um processo seguro para realizar a remoção seletiva do filme em questão, porém, devido aos dados obtidos e observações dos resultados em alguns traços, novas possibilidades foram levantadas, abrindo a discussão para a realização de trabalhos futuros.Artigo IPEN-doc 23927 Ablação seletiva de filme fino de TiN depositado sobre um substrato de WC2016 - OLIVEIRA, EDUARDO S.; SAMAD, RICARDO E.; VIEIRA JUNIOR, NILSON D.; ROSSI, WAGNER deDevido à possibilidade de se remover quantidades muito pequenas de material de cada vez, a ablação seletiva por laser tem se mostrado um método muito eficaz para remoção de finas camadas de materiais depositados sobre um substrato. Neste trabalho, um laser de femtossegundo foi utilizado para remoção de um filme fino de nitreto de titânio (TiN) depositado sobre um substrato de carboneto de tungstênio (WC), configuração comum em pastilhas de usinagem mecânica, objetivando fornecer um método eficiente para tal processo. Os limiares de ablação do filme e do substrato foram determinados, evidenciando a problemática do trabalho, remover um filme com limiar maior que o substrato. Um sistema de controle de espectrometria de emissão atômica induzida por laser (LIBS) foi testada, com a intenção de controlar em tempo real, a espécie do material ablacionado, mostrando-se muito eficiente. Os parâmetros do laser bem como da varredura de usinagem ainda estão sendo testados para definir a viabilidade do processo.Resumo IPEN-doc 23673 Ablação seletiva por laser de femtossegundo de um filme de TiN depositado sobre um substrato de WC2016 - SPINELLI, EDUARDO; SAMAD, RICARDO E.; VIEIRA JUNIOR, NILSON D.; ROSSI, WAGNER deA tecnologia de filmes finos vem sendo cada vez mais utilizada nas mais diversas áreas, principalmente em células de combustível, células fotovoltaicas além de recobrimentos com diversas funções (ópticas, decorativas, proteção ambiental, proteção ao desgaste mecânico, como barreiras de difusão, dentre outros) [1]. Os filmes são normalmente depositados por sputering, sendo muitas vezes necessário impedir o crescimento do filme, ou até mesmo, eliminar a camada em determinadas regiões da superfície, como por exemplo, para fabricação de células fotovoltaicas. Um dos métodos utilizados para remoção de filmes é a ablação seletiva por laser, que, com o avanço das técnicas de controle e equipamentos cada vez mais precisos, vem ganhando espaço nos processos industriais de fabricação [2]. No entanto, caso o limiar de ablação do filme seja maior que o do substrato, o processo poderá se tornar muito complexo, este trabalho tem por objetivo desenvolver um método que permita a remoção seletiva de filmes desta natureza, ou seja, com limiar de ablação maior que o do substrato onde foram depositados, utilizando um laser de pulsos ultracurtos.