Laser micro drilling of de laval nozzles using a hybrid hexapod system

Son yıllarda bilim ve teknolojinin en çok yoğunlaştığı konulardan biri olan minyatürleşme, makroskobik ölçekli mühendislik bileşenlerinin mikroskobik ölçekte kullanılmasını mümkün kılmıştır. Bu ölçekteki bileşenler oldukça küçük olmalarının yanında karmaşık geometrilere sahip olabilirler. Bu nedenle, bu tür bileşenlerin üretilmesi veya mevcut olanların işlenmesi için hassas imalat kurulumları gereklidir. Mikro uyduların itki sistemlerinde kullanılan mikro de Laval nozülleri bu tür bileşenlere örnek olarak verilebilir. Bu tezde, hibrit bir hexapod kullanılarak, serbest form yüzeylere sahip bileşenlerin nanosaniye lazer ile delinmesini ve düzlemsel yüzeylere sahip bileşenlerde açılı delme işlemlerinin yapılmasını sağlayan bir yöntem sunulmuştur. Ayrıca, mikro de Laval nozüllerin üretimi için yenilikçi bir yöntem geliştirilmiştir. Mikro de Laval nozüller için geliştirilen yöntemde, lazer gücü, lazer frekansı, tarama hızı, döngü sayısı ve dönüş hızı gibi parametrelerin nozül geometrisi ve morfolojisi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, mikro de Laval nozüller için kritik olan throat çapı, outlet çapı ve outlet yarı açı gibi geometrik parametrelerin literatürdeki gereksinimleri karşıladığını göstermiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen yöntemin mikro de Laval nozüllerin tek adımda ve düşük maliyette üretilmesi için potansiyel bir çözüm sunduğunu ortaya koymaktadır. Gelecekte, pratik uygulamalarda kullanılmak üzere, üretilen nozüllerin yan duvar pürüzlülüğünün en aza indirilmesi ve yöntemin otomasyonu üzerine çalışılması hedeflenmektedir.