ఈ పని యొక్క లక్ష్యం అధిక డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం మరియు ముందుగా నిర్ణయించిన ప్రక్రియ ఖర్చులతో ఆటోమేటెడ్ లేజర్ ప్రాసెసింగ్ ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేయడం.ఈ పనిలో PMMAలోని అంతర్గత Nd:YVO4 మైక్రోచానెల్స్ మరియు మైక్రోఫ్లూయిడ్ పరికరాల కల్పన కోసం పాలికార్బోనేట్ యొక్క అంతర్గత లేజర్ ప్రాసెసింగ్ యొక్క లేజర్ ఫాబ్రికేషన్ కోసం పరిమాణం మరియు ధర అంచనా నమూనాల విశ్లేషణ ఉంటుంది.ఈ ప్రాజెక్ట్ లక్ష్యాలను సాధించడానికి, ANN మరియు DoE CO2 మరియు Nd:YVO4 లేజర్ సిస్టమ్‌ల పరిమాణం మరియు ధరను పోల్చారు.ఎన్‌కోడర్ నుండి ఫీడ్‌బ్యాక్‌తో లీనియర్ పొజిషనింగ్ యొక్క సబ్‌మిక్రాన్ ఖచ్చితత్వంతో ఫీడ్‌బ్యాక్ నియంత్రణ యొక్క పూర్తి అమలు అమలు చేయబడుతుంది.ప్రత్యేకించి, లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క ఆటోమేషన్ మరియు నమూనా స్థానాలు FPGAచే నియంత్రించబడతాయి.Nd:YVO4 సిస్టమ్ ఆపరేటింగ్ విధానాలు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ యొక్క లోతైన జ్ఞానం నియంత్రణ యూనిట్‌ను కాంపాక్ట్-రియో ప్రోగ్రామబుల్ ఆటోమేషన్ కంట్రోలర్ (PAC)తో భర్తీ చేయడానికి అనుమతించింది, ఇది LabVIEW కోడ్ కంట్రోల్ సబ్‌మిక్రాన్ ఎన్‌కోడర్‌ల యొక్క హై రిజల్యూషన్ ఫీడ్‌బ్యాక్ 3D పొజిషనింగ్ స్టెప్‌లో సాధించబడింది. .LabVIEW కోడ్‌లో ఈ ప్రక్రియ యొక్క పూర్తి ఆటోమేషన్ అభివృద్ధిలో ఉంది.ప్రస్తుత మరియు భవిష్యత్తు పనిలో డిజైన్ సిస్టమ్‌ల డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం, ఖచ్చితత్వం మరియు పునరుత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు రసాయన/విశ్లేషణాత్మక అప్లికేషన్‌లు మరియు సెపరేషన్ సైన్స్ కోసం మైక్రోఫ్లూయిడ్ మరియు లాబొరేటరీ డివైస్-ఆన్-ఎ-చిప్ ఫ్యాబ్రికేషన్ కోసం మైక్రోచానెల్ జ్యామితి యొక్క సంబంధిత ఆప్టిమైజేషన్ ఉన్నాయి.
అచ్చు వేయబడిన సెమీ-హార్డ్ మెటల్ (SSM) భాగాల యొక్క అనేక అనువర్తనాలకు అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు అవసరం.దుస్తులు నిరోధకత, అధిక బలం మరియు దృఢత్వం వంటి అత్యుత్తమ యాంత్రిక లక్షణాలు అల్ట్రా-ఫైన్ గ్రెయిన్ పరిమాణం ద్వారా సృష్టించబడిన సూక్ష్మ నిర్మాణ లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి.ఈ ధాన్యం పరిమాణం సాధారణంగా SSM యొక్క వాంఛనీయ ప్రాసెసిబిలిటీపై ఆధారపడి ఉంటుంది.అయినప్పటికీ, SSM కాస్టింగ్‌లు తరచుగా అవశేష సచ్ఛిద్రతను కలిగి ఉంటాయి, ఇది పనితీరుకు చాలా హానికరం.ఈ పనిలో, అధిక నాణ్యత గల భాగాలను పొందేందుకు సెమీ-హార్డ్ లోహాలను మౌల్డింగ్ చేసే ముఖ్యమైన ప్రక్రియలు అన్వేషించబడతాయి.ఈ భాగాలు సచ్ఛిద్రతను తగ్గించి మరియు మెరుగైన సూక్ష్మ నిర్మాణ లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి, ఇందులో అల్ట్రా-ఫైన్ గ్రెయిన్ సైజు మరియు గట్టిపడే అవక్షేపాల ఏకరీతి పంపిణీ మరియు మిశ్రిత మైక్రోలెమెంట్ కూర్పు ఉన్నాయి.ప్రత్యేకించి, కావలసిన మైక్రోస్ట్రక్చర్ అభివృద్ధిపై సమయ-ఉష్ణోగ్రత ప్రీ-ట్రీట్మెంట్ పద్ధతి యొక్క ప్రభావం విశ్లేషించబడుతుంది.బలం, కాఠిన్యం మరియు దృఢత్వంలో పెరుగుదల వంటి ద్రవ్యరాశిలో మెరుగుదల ఫలితంగా ఏర్పడే లక్షణాలు పరిశోధించబడతాయి.
ఈ పని పల్సెడ్ లేజర్ ప్రాసెసింగ్ మోడ్‌ను ఉపయోగించి H13 టూల్ స్టీల్ యొక్క ఉపరితలం యొక్క లేజర్ మార్పు యొక్క అధ్యయనం.ప్రారంభించబడిన ప్రయోగాత్మక స్క్రీనింగ్ ప్లాన్ మరింత ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన వివరణాత్మక ప్రణాళికకు దారితీసింది.10.6 µm తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2) లేజర్ ఉపయోగించబడుతుంది.అధ్యయనం యొక్క ప్రయోగాత్మక ప్రణాళికలో, మూడు వేర్వేరు పరిమాణాల లేజర్ మచ్చలు ఉపయోగించబడ్డాయి: 0.4, 0.2 మరియు 0.09 మిమీ వ్యాసం.ఇతర నియంత్రించదగిన పారామితులు లేజర్ పీక్ పవర్, పల్స్ రిపీటీషన్ రేట్ మరియు పల్స్ అతివ్యాప్తి.0.1 MPa పీడనం వద్ద ఆర్గాన్ వాయువు నిరంతరం లేజర్ ప్రాసెసింగ్‌కు సహాయపడుతుంది.CO2 లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద ఉపరితల శోషణను పెంచడానికి ప్రాసెసింగ్‌కు ముందు నమూనా H13 కఠినమైనది మరియు రసాయనికంగా చెక్కబడింది.మెటాలోగ్రాఫిక్ అధ్యయనాల కోసం లేజర్-చికిత్స చేసిన నమూనాలు తయారు చేయబడ్డాయి మరియు వాటి భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు వర్గీకరించబడ్డాయి.ఎనర్జీ డిస్పర్సివ్ ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోమెట్రీతో కలిపి స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి రసాయన కూర్పు యొక్క మెటాలోగ్రాఫిక్ అధ్యయనాలు మరియు విశ్లేషణలు జరిగాయి.Cu Kα రేడియేషన్ మరియు 1.54 Å తరంగదైర్ఘ్యంతో XRD వ్యవస్థను ఉపయోగించి సవరించిన ఉపరితలం యొక్క స్ఫటికీకరణ మరియు దశ గుర్తింపును ప్రదర్శించారు.ఉపరితల ప్రొఫైల్ స్టైలస్ ప్రొఫైలింగ్ సిస్టమ్ ఉపయోగించి కొలుస్తారు.సవరించిన ఉపరితలాల యొక్క కాఠిన్య లక్షణాలను వికర్స్ డైమండ్ మైక్రోఇండెంటేషన్ ద్వారా కొలుస్తారు.సవరించిన ఉపరితలాల యొక్క అలసట లక్షణాలపై ఉపరితల కరుకుదనం యొక్క ప్రభావం ప్రత్యేకంగా తయారు చేయబడిన థర్మల్ ఫెటీగ్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి అధ్యయనం చేయబడింది.500 nm కంటే తక్కువ అల్ట్రాఫైన్ పరిమాణాలతో సవరించిన ఉపరితల ధాన్యాలను పొందడం సాధ్యమవుతుందని గమనించబడింది.లేజర్ చికిత్స H13 నమూనాలపై 35 నుండి 150 µm పరిధిలో మెరుగైన ఉపరితల లోతు సాధించబడింది.సవరించిన H13 ఉపరితలం యొక్క స్ఫటికీకరణ గణనీయంగా తగ్గింది, ఇది లేజర్ చికిత్స తర్వాత స్ఫటికాల యొక్క యాదృచ్ఛిక పంపిణీతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.H13 Ra యొక్క కనిష్ట సరిదిద్దబడిన సగటు ఉపరితల కరుకుదనం 1.9 µm.మరొక ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణ ఏమిటంటే, సవరించిన H13 ఉపరితలం యొక్క కాఠిన్యం వివిధ లేజర్ సెట్టింగ్‌లలో 728 నుండి 905 HV0.1 వరకు ఉంటుంది.లేజర్ పారామితుల ప్రభావాన్ని మరింత అర్థం చేసుకోవడానికి థర్మల్ సిమ్యులేషన్ ఫలితాలు (తాపన మరియు శీతలీకరణ రేట్లు) మరియు కాఠిన్యం ఫలితాల మధ్య సంబంధం ఏర్పడింది.దుస్తులు నిరోధకత మరియు వేడి-షీల్డింగ్ పూతలను మెరుగుపరచడానికి ఉపరితల గట్టిపడే పద్ధతుల అభివృద్ధికి ఈ ఫలితాలు ముఖ్యమైనవి.
GAA స్లియోటార్ కోసం సాధారణ కోర్‌లను అభివృద్ధి చేయడానికి సాలిడ్ స్పోర్ట్స్ బంతుల యొక్క పారామెట్రిక్ ఇంపాక్ట్ లక్షణాలు
ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం ప్రభావంపై స్లియోటార్ కోర్ యొక్క డైనమిక్ ప్రవర్తనను వర్గీకరించడం.బంతి యొక్క విస్కోలాస్టిక్ లక్షణాలు అనేక రకాల ప్రభావ వేగాల కోసం ప్రదర్శించబడ్డాయి.ఆధునిక పాలిమర్ గోళాలు స్ట్రెయిన్ రేట్‌కు సున్నితంగా ఉంటాయి, అయితే సాంప్రదాయ బహుళ-భాగాల గోళాలు జాతిపై ఆధారపడి ఉంటాయి.నాన్ లీనియర్ విస్కోలాస్టిక్ ప్రతిస్పందన రెండు దృఢత్వం విలువల ద్వారా నిర్వచించబడింది: ప్రారంభ దృఢత్వం మరియు బల్క్ దృఢత్వం.సాంప్రదాయ బంతులు వేగాన్ని బట్టి ఆధునిక బంతుల కంటే 2.5 రెట్లు గట్టిగా ఉంటాయి.ఆధునిక బంతులతో పోలిస్తే సాంప్రదాయ బంతుల గట్టిదనం యొక్క వేగవంతమైన పెరుగుదల మరింత నాన్-లీనియర్ COR వర్సెస్ వేగాన్ని కలిగిస్తుంది.డైనమిక్ దృఢత్వం ఫలితాలు పాక్షిక-స్థిర పరీక్షలు మరియు స్ప్రింగ్ థియరీ ఈక్వేషన్‌ల పరిమిత అనువర్తనాన్ని చూపుతాయి.గోళాకార వైకల్యం యొక్క ప్రవర్తన యొక్క విశ్లేషణ గురుత్వాకర్షణ కేంద్రం యొక్క స్థానభ్రంశం మరియు డయామెట్రిక్ కంప్రెషన్ అన్ని రకాల గోళాలకు స్థిరంగా లేదని చూపిస్తుంది.విస్తృతమైన ప్రోటోటైపింగ్ ప్రయోగాల ద్వారా, బంతి పనితీరుపై తయారీ పరిస్థితుల ప్రభావం పరిశోధించబడింది.బంతుల శ్రేణిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు పదార్థ కూర్పు యొక్క ఉత్పత్తి పారామితులు మారుతూ ఉంటాయి.పాలిమర్ యొక్క కాఠిన్యం దృఢత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది కానీ శక్తి వెదజల్లదు, దృఢత్వాన్ని పెంచడం బంతి యొక్క దృఢత్వాన్ని పెంచుతుంది.న్యూక్లియేటింగ్ సంకలనాలు బాల్ యొక్క రియాక్టివిటీని ప్రభావితం చేస్తాయి, సంకలితాల మొత్తంలో పెరుగుదల బంతి యొక్క రియాక్టివిటీలో తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది, అయితే ఈ ప్రభావం పాలిమర్ గ్రేడ్‌కు సున్నితంగా ఉంటుంది.ప్రభావానికి బంతి యొక్క ప్రతిస్పందనను అనుకరించడానికి మూడు గణిత నమూనాలను ఉపయోగించి సంఖ్యా విశ్లేషణ జరిగింది.మొదటి మోడల్ బంతి యొక్క ప్రవర్తనను పరిమిత స్థాయిలో మాత్రమే పునరుత్పత్తి చేయగలదని నిరూపించబడింది, అయితే ఇది గతంలో ఇతర రకాల బంతుల్లో విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది.రెండవ మోడల్ బాల్ ఇంపాక్ట్ రెస్పాన్స్ యొక్క సహేతుకమైన ప్రాతినిధ్యాన్ని చూపింది, ఇది సాధారణంగా పరీక్షించిన అన్ని బాల్ రకాలకు వర్తిస్తుంది, అయితే ఫోర్స్-డిస్ప్లేస్‌మెంట్ రెస్పాన్స్ ప్రిడిక్షన్ ఖచ్చితత్వం పెద్ద ఎత్తున అమలు చేయడానికి అవసరమైనంత ఎక్కువగా లేదు.బంతి ప్రతిస్పందనను అనుకరిస్తున్నప్పుడు మూడవ మోడల్ గణనీయంగా మెరుగైన ఖచ్చితత్వాన్ని చూపించింది.ఈ మోడల్ కోసం మోడల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి విలువలు ప్రయోగాత్మక డేటాతో 95% స్థిరంగా ఉంటాయి.
ఈ పని రెండు ప్రధాన లక్ష్యాలను సాధించింది.ఒకటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత కేశనాళిక విస్కోమీటర్ రూపకల్పన మరియు తయారీ, మరియు రెండవది డిజైన్‌లో సహాయం చేయడానికి మరియు పోలిక ప్రయోజనాల కోసం డేటాను అందించడానికి సెమీ-సాలిడ్ మెటల్ ఫ్లో సిమ్యులేషన్.అధిక ఉష్ణోగ్రత కేశనాళిక విస్కోమీటర్ నిర్మించబడింది మరియు ప్రాథమిక పరీక్ష కోసం ఉపయోగించబడింది.పరిశ్రమలో ఉపయోగించిన మాదిరిగానే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు కోత రేట్ల పరిస్థితులలో సెమీ-హార్డ్ లోహాల స్నిగ్ధతను కొలవడానికి పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది.కేశనాళిక విస్కోమీటర్ అనేది కేశనాళిక అంతటా ప్రవాహం మరియు పీడన తగ్గుదలని కొలవడం ద్వారా స్నిగ్ధతను లెక్కించగల సింగిల్ పాయింట్ సిస్టమ్, ఎందుకంటే స్నిగ్ధత పీడన తగ్గుదలకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు ప్రవాహానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.డిజైన్ ప్రమాణాలలో 800ºC వరకు బాగా నియంత్రించబడిన ఉష్ణోగ్రతలు, 10,000 s-1 కంటే ఎక్కువ ఇంజెక్షన్ షీర్ రేట్లు మరియు నియంత్రిత ఇంజెక్షన్ ప్రొఫైల్‌ల అవసరాలు ఉన్నాయి.కంప్యూటేషనల్ ఫ్లూయిడ్ డైనమిక్స్ (CFD) కోసం FLUENT సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి రెండు-డైమెన్షనల్ టూ-ఫేజ్ థియరిటికల్ టైమ్-డిపెండెంట్ మోడల్ అభివృద్ధి చేయబడింది.0.075, 0.5 మరియు 1 m/s ఇంజెక్షన్ వేగంతో రూపొందించిన కేశనాళిక విస్కోమీటర్ ద్వారా సెమీ-ఘన లోహాల స్నిగ్ధతను అంచనా వేయడానికి ఇది ఉపయోగించబడింది.0.25 నుండి 0.50 వరకు ఉన్న లోహపు ఘనపదార్థాల (fs) భాగం యొక్క ప్రభావం కూడా పరిశోధించబడింది.ఫ్లూయెంట్ మోడల్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి ఉపయోగించే పవర్-లా స్నిగ్ధత సమీకరణం కోసం, ఈ పారామీటర్‌లు మరియు ఫలిత స్నిగ్ధత మధ్య బలమైన సహసంబంధం గుర్తించబడింది.
ఈ పేపర్ బ్యాచ్ కంపోస్టింగ్ ప్రక్రియలో Al-SiC మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ కాంపోజిట్స్ (MMC) ఉత్పత్తిపై ప్రాసెస్ పారామితుల ప్రభావాన్ని పరిశీలిస్తుంది.అధ్యయనం చేసిన ప్రక్రియ పారామితులలో స్టిరర్ వేగం, స్టిరర్ సమయం, స్టిరర్ జ్యామితి, స్టిరర్ స్థానం, లోహ ద్రవ ఉష్ణోగ్రత (స్నిగ్ధత) ఉన్నాయి.గది ఉష్ణోగ్రత (25±C), కంప్యూటర్ అనుకరణలు మరియు MMC Al-SiC ఉత్పత్తి కోసం ధృవీకరణ పరీక్షలు వద్ద దృశ్య అనుకరణలు జరిగాయి.దృశ్య మరియు కంప్యూటర్ అనుకరణలలో, నీరు మరియు గ్లిజరిన్/నీరు వరుసగా ద్రవ మరియు సెమీ-ఘన అల్యూమినియంను సూచించడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి.1, 300, 500, 800 మరియు 1000 mPa s యొక్క స్నిగ్ధత యొక్క ప్రభావాలు మరియు 50, 100, 150, 200, 250 మరియు 300 rpm యొక్క స్టిరింగ్ రేట్లు పరిశోధించబడ్డాయి.ముక్కకు 10 రోల్స్.% రీన్ఫోర్స్డ్ SiC కణాలు, అల్యూమినియం MMKలో ఉపయోగించిన మాదిరిగానే, విజువలైజేషన్ మరియు గణన పరీక్షలలో ఉపయోగించబడ్డాయి.స్పష్టమైన గాజు బీకర్లలో ఇమేజింగ్ పరీక్షలు జరిగాయి.ఫ్లూయెంట్ (CFD ప్రోగ్రామ్) మరియు ఐచ్ఛిక మిక్స్‌సిమ్ ప్యాకేజీని ఉపయోగించి గణన అనుకరణలు జరిగాయి.ఇందులో యూలేరియన్ (గ్రాన్యులర్) మోడల్‌ని ఉపయోగించి ఉత్పత్తి మార్గాల యొక్క 2D యాక్సిసిమెట్రిక్ మల్టీఫేస్ టైమ్-డిపెండెంట్ సిమ్యులేషన్ ఉంటుంది.మిక్సింగ్ జ్యామితి మరియు స్టిరర్ భ్రమణ వేగంపై కణ వ్యాప్తి సమయం, స్థిరపడే సమయం మరియు సుడి ఎత్తుపై ఆధారపడటం స్థాపించబడింది.°at తెడ్డులతో కూడిన స్టిరర్ కోసం, 60 డిగ్రీల పాడిల్ కోణం త్వరగా కణాల ఏకరీతి వ్యాప్తిని పొందేందుకు బాగా సరిపోతుందని కనుగొనబడింది.ఈ పరీక్షల ఫలితంగా, SiC యొక్క ఏకరీతి పంపిణీని పొందేందుకు, నీటి-SiC వ్యవస్థకు స్టిర్రింగ్ వేగం 150 rpm మరియు గ్లిసరాల్/వాటర్-SiC వ్యవస్థకు 300 rpm అని కనుగొనబడింది.స్నిగ్ధతను 1 mPa·s (ద్రవ లోహం కోసం) నుండి 300 mPa·sకి (సెమీ-ఘన లోహం కోసం) పెంచడం SiC యొక్క వ్యాప్తి మరియు నిక్షేపణ సమయంపై భారీ ప్రభావాన్ని చూపుతుందని కనుగొనబడింది.అయినప్పటికీ, 300 mPa·s నుండి 1000 mPa·sకి మరింత పెరుగుదల ఈ సమయంలో తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.ఈ పనిలో ముఖ్యమైన భాగం ఈ అధిక ఉష్ణోగ్రత చికిత్స పద్ధతి కోసం ప్రత్యేకమైన వేగవంతమైన గట్టిపడే కాస్టింగ్ యంత్రం రూపకల్పన, నిర్మాణం మరియు ధ్రువీకరణను కలిగి ఉంది.యంత్రం 60 డిగ్రీల కోణంలో నాలుగు ఫ్లాట్ బ్లేడ్‌లతో కూడిన స్టిరర్‌ను కలిగి ఉంటుంది మరియు రెసిస్టివ్ హీటింగ్‌తో ఫర్నేస్ చాంబర్‌లో క్రూసిబుల్ ఉంటుంది.ఇన్‌స్టాలేషన్‌లో ప్రాసెస్ చేయబడిన మిశ్రమాన్ని త్వరగా చల్లార్చే యాక్యుయేటర్ ఉంటుంది.ఈ సామగ్రి Al-SiC మిశ్రమ పదార్థాల ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది.సాధారణంగా, విజువలైజేషన్, గణన మరియు ప్రయోగాత్మక పరీక్ష ఫలితాల మధ్య మంచి ఒప్పందం కనుగొనబడింది.
ప్రధానంగా గత దశాబ్దంలో పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగం కోసం అనేక రకాల వేగవంతమైన ప్రోటోటైపింగ్ (RP) పద్ధతులు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.నేడు వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న రాపిడ్ ప్రోటోటైపింగ్ సిస్టమ్‌లు కాగితం, మైనపు, కాంతి-క్యూరింగ్ రెసిన్‌లు, పాలిమర్‌లు మరియు నవల మెటల్ పౌడర్‌లను ఉపయోగించి వివిధ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగిస్తున్నాయి.ఈ ప్రాజెక్ట్ 1991లో మొదటిసారిగా వాణిజ్యీకరించబడిన ఫ్యూజ్డ్ డిపోజిషన్ మోడలింగ్ అనే వేగవంతమైన నమూనా పద్ధతిని కలిగి ఉంది. ఈ పనిలో, మైనపును ఉపయోగించి సర్ఫేసింగ్ చేయడం ద్వారా మోడలింగ్ కోసం సిస్టమ్ యొక్క కొత్త వెర్షన్ అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు ఉపయోగించబడింది.ఈ ప్రాజెక్ట్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రాథమిక రూపకల్పన మరియు మైనపు నిక్షేపణ పద్ధతిని వివరిస్తుంది.FDM యంత్రాలు వేడిచేసిన నాజిల్‌ల ద్వారా ముందుగా నిర్ణయించిన నమూనాలో సెమీ కరిగిన పదార్థాన్ని ప్లాట్‌ఫారమ్‌పైకి వెలికితీయడం ద్వారా భాగాలను సృష్టిస్తాయి.ఎక్స్‌ట్రూషన్ నాజిల్ కంప్యూటర్ సిస్టమ్ ద్వారా నియంత్రించబడే XY టేబుల్‌పై అమర్చబడింది.ప్లాంగర్ మెకానిజం యొక్క స్వయంచాలక నియంత్రణ మరియు డిపాజిటర్ యొక్క స్థానంతో కలిపి, ఖచ్చితమైన నమూనాలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.2D మరియు 3D వస్తువులను రూపొందించడానికి మైనపు యొక్క ఒకే పొరలు ఒకదానిపై ఒకటి పేర్చబడి ఉంటాయి.నమూనాల ఉత్పత్తి ప్రక్రియను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మైనపు యొక్క లక్షణాలు కూడా విశ్లేషించబడ్డాయి.వీటిలో మైనపు యొక్క దశ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత, మైనపు యొక్క స్నిగ్ధత మరియు ప్రాసెసింగ్ సమయంలో మైనపు డ్రాప్ ఆకారం ఉన్నాయి.
గత ఐదు సంవత్సరాలుగా, సిటీ యూనివర్శిటీ డబ్లిన్ డివిజన్ సైన్స్ క్లస్టర్‌లోని పరిశోధనా బృందాలు పునరుత్పాదక మైక్రాన్-స్కేల్ రిజల్యూషన్‌తో ఛానెల్‌లు మరియు వోక్సెల్‌లను సృష్టించగల రెండు లేజర్ మైక్రోమాచింగ్ ప్రక్రియలను అభివృద్ధి చేశాయి.లక్ష్య జీవఅణువులను వేరుచేయడానికి అనుకూల పదార్థాల వినియోగంపై ఈ పని యొక్క దృష్టి ఉంది.విభజన సామర్థ్యాలను మెరుగుపరచడానికి కేశనాళికల మిక్సింగ్ మరియు ఉపరితల ఛానెల్‌ల యొక్క కొత్త పదనిర్మాణాలను సృష్టించవచ్చని ప్రాథమిక పని చూపిస్తుంది.ఈ పని జీవ వ్యవస్థల యొక్క మెరుగైన విభజన మరియు వర్గీకరణను అందించే ఉపరితల జ్యామితులు మరియు ఛానెల్‌లను రూపొందించడానికి అందుబాటులో ఉన్న మైక్రోమ్యాచింగ్ సాధనాల అనువర్తనంపై దృష్టి పెడుతుంది.ఈ సిస్టమ్‌ల అప్లికేషన్ బయో డయాగ్నస్టిక్ ప్రయోజనాల కోసం ల్యాబ్-ఆన్-ఎ-చిప్ విధానాన్ని అనుసరిస్తుంది.ఈ అభివృద్ధి చెందిన సాంకేతికతను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన పరికరాలు ప్రాజెక్ట్ యొక్క మైక్రోఫ్లూయిడ్ ప్రయోగశాలలో చిప్‌లో ఉపయోగించబడతాయి.లేజర్ ప్రాసెసింగ్ పారామితులు మరియు మైక్రో- మరియు నానోస్కేల్ ఛానెల్ లక్షణాల మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని అందించడానికి ప్రయోగాత్మక రూపకల్పన, ఆప్టిమైజేషన్ మరియు అనుకరణ పద్ధతులను ఉపయోగించడం మరియు ఈ మైక్రోటెక్నాలజీలలో విభజన ఛానెల్‌లను మెరుగుపరచడానికి ఈ సమాచారాన్ని ఉపయోగించడం ప్రాజెక్ట్ యొక్క లక్ష్యం.పని యొక్క నిర్దిష్ట అవుట్‌పుట్‌లు: విభజన శాస్త్రాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఛానెల్ డిజైన్ మరియు ఉపరితల స్వరూపం;ఇంటిగ్రేటెడ్ చిప్స్‌లో పంపింగ్ మరియు వెలికితీత యొక్క ఏకశిలా దశలు;ఇంటిగ్రేటెడ్ చిప్‌లపై ఎంచుకున్న మరియు సంగ్రహించిన లక్ష్య జీవఅణువుల విభజన.
పెల్టియర్ శ్రేణులు మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ థర్మోగ్రఫీని ఉపయోగించి కేశనాళిక LC నిలువు వరుసల వెంట తాత్కాలిక ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలు మరియు రేఖాంశ ప్రొఫైల్‌ల ఉత్పత్తి మరియు నియంత్రణ
సీరియల్‌గా అమర్చబడిన వ్యక్తిగతంగా నియంత్రించబడే థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పెల్టియర్ సెల్‌ల వాడకం ఆధారంగా కేశనాళిక నిలువు వరుసల యొక్క ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ కోసం కొత్త ప్రత్యక్ష సంపర్క వేదిక అభివృద్ధి చేయబడింది.ప్లాట్‌ఫారమ్ కేశనాళిక మరియు మైక్రో LC నిలువు వరుసల కోసం వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణను అందిస్తుంది మరియు తాత్కాలిక మరియు ప్రాదేశిక ఉష్ణోగ్రతల యొక్క ఏకకాల ప్రోగ్రామింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది.ప్లాట్‌ఫారమ్ 15 నుండి 200°C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో 10 సమలేఖనం చేయబడిన పెల్టియర్ సెల్‌లలో ప్రతిదానికి సుమారుగా 400°C/నిమిషానికి ర్యాంప్ రేటుతో పనిచేస్తుంది.స్టాటిక్ కాలమ్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలు మరియు తాత్కాలిక ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలు, ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రిత ప్రవణతలు, పాలీమరైజ్డ్ కేశనాళిక ఏకశిలాలతో సహా సరళ మరియు నాన్-లీనియర్ ప్రొఫైల్‌లతో ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలను ప్రత్యక్షంగా ఉపయోగించడం వంటి అనేక ప్రామాణికం కాని కేశనాళిక-ఆధారిత కొలత మోడ్‌ల కోసం సిస్టమ్ మూల్యాంకనం చేయబడింది. నిశ్చల దశలు, మరియు మైక్రోఫ్లూయిడ్ ఛానెల్‌లలో (చిప్‌లో) ఏకశిలా దశల కల్పన.పరికరం ప్రామాణిక మరియు కాలమ్ క్రోమాటోగ్రఫీ సిస్టమ్‌లతో ఉపయోగించవచ్చు.
ఎలక్ట్రోహైడ్రోడైనమిక్ ఫోకస్ చేయడం టూ-డైమెన్షనల్ ప్లానార్ మైక్రోఫ్లూయిడ్ పరికరంలో చిన్న విశ్లేషణల యొక్క ముందస్తు కేంద్రీకరణ కోసం
ఈ పనిలో ఎలక్ట్రోహైడ్రోడైనమిక్ ఫోకసింగ్ (EHDF) మరియు ఫోటాన్ బదిలీలు ప్రీ-ఎన్రిచ్మెంట్ మరియు జాతుల గుర్తింపు అభివృద్ధిలో సహాయపడతాయి.EHDF అనేది హైడ్రోడైనమిక్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ శక్తుల మధ్య సమతుల్యతను ఏర్పరచడంపై ఆధారపడిన అయాన్-సమతుల్య ఫోకస్ చేసే పద్ధతి, దీనిలో ఆసక్తి ఉన్న అయాన్లు స్థిరంగా మారతాయి.ఈ అధ్యయనం సాంప్రదాయిక మైక్రోచానెల్ సిస్టమ్‌కు బదులుగా 2D ఓపెన్ 2D ఫ్లాట్ స్పేస్ ప్లానార్ మైక్రోఫ్లూయిడ్ పరికరాన్ని ఉపయోగించి ఒక నవల పద్ధతిని అందిస్తుంది.ఇటువంటి పరికరాలు పెద్ద మొత్తంలో పదార్థాలను ముందుగా కేంద్రీకరించగలవు మరియు తయారు చేయడం చాలా సులభం.ఈ అధ్యయనం COMSOL Multiphysics® 3.5aని ఉపయోగించి కొత్తగా అభివృద్ధి చేసిన అనుకరణ ఫలితాలను అందిస్తుంది.గుర్తించబడిన ప్రవాహ జ్యామితులు మరియు అధిక సాంద్రత ఉన్న ప్రాంతాలను పరీక్షించడానికి ఈ నమూనాల ఫలితాలను ప్రయోగాత్మక ఫలితాలతో పోల్చారు.అభివృద్ధి చెందిన సంఖ్యా మైక్రోఫ్లూయిడ్ మోడల్ గతంలో ప్రచురించిన ప్రయోగాలతో పోల్చబడింది మరియు ఫలితాలు చాలా స్థిరంగా ఉన్నాయి.ఈ అనుకరణల ఆధారంగా, EHDF కోసం సరైన పరిస్థితులను అందించడానికి కొత్త రకం ఓడ పరిశోధన చేయబడింది.చిప్‌ని ఉపయోగించి ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు మోడల్ పనితీరును అధిగమించాయి.కల్పిత మైక్రోఫ్లూయిడ్ చిప్‌లలో, అధ్యయనంలో ఉన్న పదార్ధం అనువర్తిత వోల్టేజ్‌కు లంబంగా కేంద్రీకరించబడినప్పుడు, పార్శ్వ EGDP అని పిలువబడే కొత్త మోడ్ గమనించబడింది.ఎందుకంటే గుర్తించడం మరియు ఇమేజింగ్ అనేది అటువంటి పూర్వ సుసంపన్నత మరియు జాతుల గుర్తింపు వ్యవస్థలలో కీలకమైన అంశాలు.రెండు-డైమెన్షనల్ మైక్రోఫ్లూయిడ్ సిస్టమ్‌లలో కాంతి వ్యాప్తి మరియు కాంతి తీవ్రత పంపిణీ యొక్క సంఖ్యా నమూనాలు మరియు ప్రయోగాత్మక ధృవీకరణ ప్రదర్శించబడ్డాయి.కాంతి ప్రచారం యొక్క అభివృద్ధి చెందిన సంఖ్యా నమూనా విజయవంతంగా సిస్టమ్ ద్వారా కాంతి యొక్క వాస్తవ మార్గం పరంగా మరియు తీవ్రత పంపిణీ పరంగా ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించబడింది, ఇది ఫోటోపాలిమరైజేషన్ సిస్టమ్‌లను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మరియు ఆప్టికల్ డిటెక్షన్ సిస్టమ్‌లకు ఆసక్తిని కలిగించే ఫలితాలను ఇచ్చింది. కేశనాళికలను ఉపయోగించడం..
జ్యామితిపై ఆధారపడి, టెలికమ్యూనికేషన్స్, మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్, మైక్రోసెన్సర్‌లు, డేటా వేర్‌హౌసింగ్, గ్లాస్ కటింగ్ మరియు డెకరేటివ్ మార్కింగ్‌లలో మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.ఈ పనిలో, Nd:YVO4 మరియు CO2 లేజర్ సిస్టమ్ యొక్క పారామితుల సెట్టింగ్‌లు మరియు మైక్రోస్ట్రక్చర్‌ల పరిమాణం మరియు పదనిర్మాణం మధ్య సంబంధం పరిశోధించబడింది.లేజర్ సిస్టమ్ యొక్క అధ్యయనం చేయబడిన పారామితులలో పవర్ P, పల్స్ పునరావృత రేటు PRF, పల్స్ సంఖ్య N మరియు స్కాన్ రేటు U. కొలిచిన అవుట్‌పుట్ కొలతలు సమానమైన వోక్సెల్ వ్యాసాలతో పాటు మైక్రోచానెల్ వెడల్పు, లోతు మరియు ఉపరితల కరుకుదనాన్ని కలిగి ఉంటాయి.పాలికార్బోనేట్ నమూనాల లోపల సూక్ష్మ నిర్మాణాలను రూపొందించడానికి Nd:YVO4 లేజర్ (2.5 W, 1.604 µm, 80 ns) ఉపయోగించి 3D మైక్రోమచినింగ్ సిస్టమ్ అభివృద్ధి చేయబడింది.మైక్రోస్ట్రక్చరల్ వోక్సెల్స్ 48 నుండి 181 µm వరకు వ్యాసం కలిగి ఉంటాయి.సోడా-లైమ్ గ్లాస్, ఫ్యూజ్డ్ సిలికా మరియు నీలమణి నమూనాలలో 5 నుండి 10 µm పరిధిలో చిన్న వోక్సెల్‌లను రూపొందించడానికి మైక్రోస్కోప్ లక్ష్యాలను ఉపయోగించడం ద్వారా సిస్టమ్ ఖచ్చితమైన ఫోకస్‌ను అందిస్తుంది.సోడా-లైమ్ గ్లాస్ నమూనాలలో మైక్రోచానెల్‌లను రూపొందించడానికి CO2 లేజర్ (1.5 kW, 10.6 µm, కనీస పల్స్ వ్యవధి 26 µs) ఉపయోగించబడింది.మైక్రోచానెల్స్ యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ ఆకారం v-గ్రూవ్‌లు, u-గ్రూవ్‌లు మరియు మిడిమిడి అబ్లేషన్ సైట్‌ల మధ్య విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటుంది.మైక్రోచానెల్‌ల పరిమాణాలు కూడా చాలా మారుతూ ఉంటాయి: 81 నుండి 365 µm వెడల్పు, 3 నుండి 379 µm లోతు మరియు ఉపరితల కరుకుదనం 2 నుండి 13 µm వరకు, సంస్థాపనపై ఆధారపడి ఉంటుంది.ప్రతిస్పందన ఉపరితల పద్దతి (RSM) మరియు ప్రయోగాల రూపకల్పన (DOE) ఉపయోగించి లేజర్ ప్రాసెసింగ్ పారామితుల ప్రకారం మైక్రోచానెల్ పరిమాణాలు పరిశీలించబడ్డాయి.వాల్యూమెట్రిక్ మరియు మాస్ అబ్లేషన్ రేట్‌పై ప్రాసెస్ పారామితుల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి సేకరించిన ఫలితాలు ఉపయోగించబడ్డాయి.అదనంగా, ప్రక్రియను అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడటానికి మరియు అసలు కల్పనకు ముందు ఛానల్ టోపోలాజీని అంచనా వేయడానికి అనుమతించడానికి థర్మల్ ప్రాసెస్ మ్యాథమెటికల్ మోడల్ అభివృద్ధి చేయబడింది.
మోడలింగ్ లేదా రివర్స్ ఇంజనీరింగ్ కోసం ఉపరితల కరుకుదనం పారామితులను లెక్కించడం మరియు పాయింట్ క్లౌడ్‌లను (ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉపరితలాలను వివరించే త్రిమితీయ పాయింట్ల సెట్‌లు) సృష్టించడంతో సహా ఉపరితల స్థలాకృతిని ఖచ్చితంగా మరియు త్వరగా అన్వేషించడానికి మరియు డిజిటలైజ్ చేయడానికి మెట్రాలజీ పరిశ్రమ ఎల్లప్పుడూ కొత్త మార్గాలను అన్వేషిస్తుంది.సిస్టమ్‌లు ఉన్నాయి మరియు గత దశాబ్దంలో ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లు జనాదరణ పొందాయి, అయితే చాలా ఆప్టికల్ ప్రొఫైలర్‌లు కొనుగోలు చేయడం మరియు నిర్వహించడం ఖరీదైనవి.సిస్టమ్ రకాన్ని బట్టి, ఆప్టికల్ ప్రొఫైలర్‌లను రూపొందించడం కూడా కష్టంగా ఉంటుంది మరియు వాటి దుర్బలత్వం చాలా షాప్ లేదా ఫ్యాక్టరీ అప్లికేషన్‌లకు తగినది కాకపోవచ్చు.ఈ ప్రాజెక్ట్ ఆప్టికల్ త్రిభుజం సూత్రాలను ఉపయోగించి ప్రొఫైలర్ యొక్క అభివృద్ధిని కవర్ చేస్తుంది.అభివృద్ధి చెందిన సిస్టమ్ 200 x 120 మిమీ స్కానింగ్ టేబుల్ ప్రాంతం మరియు 5 మిమీ నిలువు కొలత పరిధిని కలిగి ఉంది.లక్ష్య ఉపరితలం పైన లేజర్ సెన్సార్ యొక్క స్థానం కూడా 15 మిమీ ద్వారా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది.వినియోగదారు ఎంచుకున్న భాగాలు మరియు ఉపరితల ప్రాంతాలను స్వయంచాలకంగా స్కానింగ్ చేయడానికి నియంత్రణ ప్రోగ్రామ్ అభివృద్ధి చేయబడింది.ఈ కొత్త వ్యవస్థ డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం ద్వారా వర్గీకరించబడింది.సిస్టమ్ యొక్క గరిష్ట కొసైన్ లోపం 0.07°.సిస్టమ్ యొక్క డైనమిక్ ఖచ్చితత్వం Z- అక్షం (ఎత్తు)లో 2 µm మరియు X మరియు Y అక్షాలలో 10 µm వద్ద కొలుస్తారు.స్కాన్ చేసిన భాగాల (నాణేలు, స్క్రూలు, ఉతికే యంత్రాలు మరియు ఫైబర్ లెన్స్ డైస్) మధ్య పరిమాణ నిష్పత్తి బాగుంది.ప్రొఫైలర్ పరిమితులు మరియు సాధ్యమయ్యే సిస్టమ్ మెరుగుదలలతో సహా సిస్టమ్ పరీక్ష కూడా చర్చించబడుతుంది.
ఉపరితల లోపాల తనిఖీ కోసం కొత్త ఆప్టికల్ హై-స్పీడ్ ఆన్‌లైన్ సిస్టమ్‌ను అభివృద్ధి చేయడం మరియు వర్గీకరించడం ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క లక్ష్యం.నియంత్రణ వ్యవస్థ ఆప్టికల్ త్రిభుజం సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు విస్తరించిన ఉపరితలాల యొక్క త్రిమితీయ ప్రొఫైల్‌ను నిర్ణయించడానికి నాన్-కాంటాక్ట్ పద్ధతిని అందిస్తుంది.అభివృద్ధి వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగాలు డయోడ్ లేజర్, CCf15 CMOS కెమెరా మరియు రెండు PC-నియంత్రిత సర్వో మోటార్లు ఉన్నాయి.నమూనా కదలిక, ఇమేజ్ క్యాప్చర్ మరియు 3D ఉపరితల ప్రొఫైలింగ్ LabView సాఫ్ట్‌వేర్‌లో ప్రోగ్రామ్ చేయబడ్డాయి.3D స్కాన్ చేయబడిన ఉపరితలం యొక్క వర్చువల్ రెండరింగ్ కోసం ప్రోగ్రామ్‌ను సృష్టించడం మరియు అవసరమైన ఉపరితల కరుకుదనం పారామితులను లెక్కించడం ద్వారా సంగ్రహించబడిన డేటాను తనిఖీ చేయడం సులభతరం చేయబడుతుంది.0.05 µm రిజల్యూషన్‌తో X మరియు Y దిశలలో నమూనాను తరలించడానికి సర్వో మోటార్లు ఉపయోగించబడతాయి.అభివృద్ధి చెందిన నాన్-కాంటాక్ట్ ఆన్‌లైన్ ఉపరితల ప్రొఫైలర్ వేగవంతమైన స్కానింగ్ మరియు అధిక రిజల్యూషన్ ఉపరితల తనిఖీని చేయగలదు.వివిధ నమూనా పదార్థాల ఉపరితలంపై ఆటోమేటిక్ 2D ఉపరితల ప్రొఫైల్‌లు, 3D ఉపరితల ప్రొఫైల్‌లు మరియు ఉపరితల కరుకుదనం కొలతలను రూపొందించడానికి అభివృద్ధి చెందిన సిస్టమ్ విజయవంతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.స్వయంచాలక తనిఖీ పరికరాలు XY స్కానింగ్ ప్రాంతం 12 x 12 mm.అభివృద్ధి చెందిన ప్రొఫైలింగ్ సిస్టమ్‌ను వర్గీకరించడానికి మరియు క్రమాంకనం చేయడానికి, సిస్టమ్ ద్వారా కొలవబడిన ఉపరితల ప్రొఫైల్‌ను ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్, బైనాక్యులర్ మైక్రోస్కోప్, AFM మరియు Mitutoyo Surftest-402 ఉపయోగించి కొలిచిన అదే ఉపరితలంతో పోల్చబడింది.
ఉత్పత్తుల నాణ్యత మరియు వాటిలో ఉపయోగించే పదార్థాల అవసరాలు మరింత డిమాండ్ అవుతున్నాయి.అనేక దృశ్య నాణ్యత హామీ (QA) సమస్యలకు పరిష్కారం నిజ-సమయ స్వయంచాలక ఉపరితల తనిఖీ వ్యవస్థలను ఉపయోగించడం.దీనికి అధిక నిర్గమాంశతో ఏకరీతి ఉత్పత్తి నాణ్యత అవసరం.అందువల్ల, నిజ సమయంలో పదార్థాలు మరియు ఉపరితలాలను పరీక్షించగల 100% సామర్థ్యం ఉన్న సిస్టమ్‌లు అవసరం.ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి, లేజర్ టెక్నాలజీ మరియు కంప్యూటర్ కంట్రోల్ టెక్నాలజీ కలయిక సమర్థవంతమైన పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది.ఈ పనిలో, అధిక-వేగం, తక్కువ-ధర మరియు అధిక-ఖచ్చితమైన నాన్-కాంటాక్ట్ లేజర్ స్కానింగ్ సిస్టమ్ అభివృద్ధి చేయబడింది.సిస్టమ్ లేజర్ ఆప్టికల్ త్రిభుజం సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఘన అపారదర్శక వస్తువుల మందాన్ని కొలవగలదు.అభివృద్ధి చెందిన వ్యవస్థ మైక్రోమీటర్ స్థాయిలో కొలతల యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు పునరుత్పత్తిని నిర్ధారిస్తుంది.
ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క లక్ష్యం ఉపరితల లోపాన్ని గుర్తించడం కోసం లేజర్ తనిఖీ వ్యవస్థను రూపొందించడం మరియు అభివృద్ధి చేయడం మరియు హై స్పీడ్ ఇన్‌లైన్ అప్లికేషన్‌ల కోసం దాని సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడం.డిటెక్షన్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు ఒక కాంతి వనరుగా లేజర్ డయోడ్ మాడ్యూల్, డిటెక్షన్ యూనిట్‌గా CMOS రాండమ్ యాక్సెస్ కెమెరా మరియు XYZ అనువాద దశ.వివిధ నమూనా ఉపరితలాలను స్కాన్ చేయడం ద్వారా పొందిన డేటాను విశ్లేషించడానికి అల్గారిథమ్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.నియంత్రణ వ్యవస్థ ఆప్టికల్ త్రిభుజం సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.లేజర్ పుంజం నమూనా ఉపరితలంపై వాలుగా ఉంటుంది.ఉపరితల ఎత్తులో వ్యత్యాసం అప్పుడు నమూనా ఉపరితలంపై లేజర్ స్పాట్ యొక్క క్షితిజ సమాంతర కదలికగా తీసుకోబడుతుంది.ఇది త్రిభుజాకార పద్ధతిని ఉపయోగించి ఎత్తు కొలతలను తీయడానికి అనుమతిస్తుంది.సెన్సార్ ద్వారా కొలవబడిన పాయింట్ యొక్క స్థానభ్రంశం మరియు ఉపరితలం యొక్క నిలువు స్థానభ్రంశం మధ్య సంబంధాన్ని ప్రతిబింబించే మార్పిడి కారకాన్ని పొందేందుకు అభివృద్ధి చెందిన గుర్తింపు వ్యవస్థ మొదట క్రమాంకనం చేయబడుతుంది.నమూనా పదార్థాల యొక్క వివిధ ఉపరితలాలపై ప్రయోగాలు జరిగాయి: ఇత్తడి, అల్యూమినియం మరియు స్టెయిన్లెస్ స్టీల్.అభివృద్ధి చెందిన సిస్టమ్ ఆపరేషన్ సమయంలో సంభవించే లోపాల యొక్క 3D టోపోగ్రాఫిక్ మ్యాప్‌ను ఖచ్చితంగా రూపొందించగలదు.దాదాపు 70 µm యొక్క ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్ మరియు 60 µm లోతు రిజల్యూషన్ సాధించబడ్డాయి.కొలవబడిన దూరాల ఖచ్చితత్వాన్ని కొలవడం ద్వారా సిస్టమ్ పనితీరు కూడా ధృవీకరించబడుతుంది.
హై-స్పీడ్ ఫైబర్ లేజర్ స్కానింగ్ సిస్టమ్‌లు ఉపరితల లోపాలను గుర్తించడానికి ఆటోమేటెడ్ ఇండస్ట్రియల్ మ్యానుఫ్యాక్చరింగ్ పరిసరాలలో ఉపయోగించబడతాయి.ఉపరితల లోపాలను గుర్తించడానికి మరిన్ని ఆధునిక పద్ధతులు ప్రకాశం మరియు భాగాల గుర్తింపు కోసం ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లను ఉపయోగించడం.ఈ పరిశోధనలో కొత్త హై-స్పీడ్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్ రూపకల్పన మరియు అభివృద్ధి ఉన్నాయి.ఈ కాగితంలో, LED ల యొక్క రెండు మూలాలు, LED లు (కాంతి ఉద్గార డయోడ్‌లు) మరియు లేజర్ డయోడ్‌లు పరిశోధించబడ్డాయి.ఐదు ఉద్గార డయోడ్‌లు మరియు ఐదు స్వీకరించే ఫోటోడియోడ్‌ల వరుస ఒకదానికొకటి ఎదురుగా ఉన్నాయి.డేటా సేకరణ LabVIEW సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి PC ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది మరియు విశ్లేషించబడుతుంది.వివిధ పదార్థాలలో రంధ్రాలు (1 మిమీ), బ్లైండ్ హోల్స్ (2 మిమీ) మరియు నోచెస్ వంటి ఉపరితల లోపాల కొలతలను కొలవడానికి ఈ వ్యవస్థ ఉపయోగించబడుతుంది.సిస్టమ్ ప్రాథమికంగా 2D స్కానింగ్ కోసం ఉద్దేశించబడినప్పటికీ, ఇది పరిమిత 3D ఇమేజింగ్ సిస్టమ్‌గా కూడా పనిచేయగలదని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.అధ్యయనం చేసిన అన్ని లోహ పదార్థాలు పరారుణ సంకేతాలను ప్రతిబింబించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయని కూడా సిస్టమ్ చూపించింది.వంపుతిరిగిన ఫైబర్‌ల శ్రేణిని ఉపయోగించి కొత్తగా అభివృద్ధి చేయబడిన పద్ధతి గరిష్టంగా 100 µm (ఫైబర్ వ్యాసాన్ని సేకరించడం) గరిష్ట సిస్టమ్ రిజల్యూషన్‌తో సర్దుబాటు చేయగల రిజల్యూషన్‌ను సాధించడానికి సిస్టమ్‌ను అనుమతిస్తుంది.వివిధ పదార్థాల ఉపరితల ప్రొఫైల్, ఉపరితల కరుకుదనం, మందం మరియు పరావర్తనాన్ని కొలవడానికి ఈ వ్యవస్థ విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది.అల్యూమినియం, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్, ఇత్తడి, రాగి, టఫ్నాల్ మరియు పాలికార్బోనేట్‌లను ఈ వ్యవస్థతో పరీక్షించవచ్చు.ఈ కొత్త సిస్టమ్ యొక్క ప్రయోజనాలు వేగంగా గుర్తించడం, తక్కువ ధర, చిన్న పరిమాణం, అధిక రిజల్యూషన్ మరియు వశ్యత.
కొత్త పర్యావరణ సెన్సార్ టెక్నాలజీలను ఏకీకృతం చేయడానికి మరియు అమలు చేయడానికి కొత్త సిస్టమ్‌లను రూపొందించండి, రూపొందించండి మరియు పరీక్షించండి.మల బాక్టీరియా పర్యవేక్షణ అనువర్తనాలకు ప్రత్యేకంగా అనుకూలం
శక్తి సరఫరాను మెరుగుపరచడానికి సిలికాన్ సోలార్ PV ప్యానెల్‌ల మైక్రో-నానో నిర్మాణాన్ని సవరించడం
నేడు ప్రపంచ సమాజం ఎదుర్కొంటున్న ప్రధాన ఇంజనీరింగ్ సవాళ్లలో ఒకటి స్థిరమైన ఇంధన సరఫరా.పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులపై సమాజం ఎక్కువగా ఆధారపడటం ప్రారంభించాల్సిన సమయం ఇది.సూర్యుడు భూమికి ఉచిత శక్తిని అందిస్తుంది, అయితే ఈ శక్తిని విద్యుత్ రూపంలో ఉపయోగించే ఆధునిక పద్ధతులు కొన్ని పరిమితులను కలిగి ఉన్నాయి.కాంతివిపీడన కణాల విషయంలో, ప్రధాన సమస్య సౌర శక్తిని సేకరించే తగినంత సామర్థ్యం.గ్లాస్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు, హైడ్రోజనేటెడ్ సిలికాన్ మరియు జింక్ ఆక్సైడ్ లేయర్‌లు వంటి ఫోటోవోల్టాయిక్ యాక్టివ్ లేయర్‌ల మధ్య ఇంటర్‌కనెక్ట్‌లను సృష్టించడానికి లేజర్ మైక్రోమచినింగ్ సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది.సౌర ఘటం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచడం ద్వారా ఎక్కువ శక్తిని పొందవచ్చని కూడా తెలుసు, ఉదాహరణకు మైక్రోమచినింగ్ ద్వారా.నానోస్కేల్ ఉపరితల ప్రొఫైల్ వివరాలు సౌర ఘటాల శక్తి శోషణ సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయని తేలింది.అధిక శక్తిని అందించడానికి మైక్రో-, నానో- మరియు మీసోస్కేల్ సోలార్ సెల్ నిర్మాణాలను స్వీకరించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలను పరిశోధించడం ఈ కాగితం యొక్క ఉద్దేశ్యం.అటువంటి సూక్ష్మ నిర్మాణాలు మరియు నానోస్ట్రక్చర్‌ల యొక్క సాంకేతిక పారామితులను మార్చడం వలన ఉపరితల టోపోలాజీపై వాటి ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుంది.ప్రయోగాత్మకంగా నియంత్రించబడిన విద్యుదయస్కాంత కాంతి స్థాయిలకు గురైనప్పుడు కణాలు ఉత్పత్తి చేసే శక్తి కోసం పరీక్షించబడతాయి.సెల్ సామర్థ్యం మరియు ఉపరితల ఆకృతి మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధం ఏర్పడుతుంది.
మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ కాంపోజిట్స్ (MMCలు) ఇంజనీరింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో స్ట్రక్చరల్ మెటీరియల్స్ పాత్ర కోసం వేగంగా ప్రధాన అభ్యర్థులుగా మారుతున్నాయి.అల్యూమినియం (అల్) మరియు రాగి (Cu) వాటి అద్భుతమైన ఉష్ణ లక్షణాలు (ఉదా. తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం (CTE), అధిక ఉష్ణ వాహకత) మరియు మెరుగైన యాంత్రిక లక్షణాలు (ఉదా. అధిక నిర్దిష్ట బలం, మెరుగైన పనితీరు) కారణంగా SiCతో బలోపేతం చేయబడ్డాయి.ఇది దుస్తులు నిరోధకత మరియు నిర్దిష్ట మాడ్యులస్ కోసం వివిధ పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.ఇటీవల, ఈ అధిక సిరామిక్ MMCలు ఎలక్ట్రానిక్ ప్యాకేజీలలో ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ అనువర్తనాల కోసం మరొక ధోరణిగా మారాయి.సాధారణంగా, పవర్ డివైజ్ ప్యాకేజీలలో, అల్యూమినియం (అల్) లేదా కాపర్ (క్యూ) చిప్ మరియు అనుబంధ పిన్ నిర్మాణాలను కలిగి ఉండే సిరామిక్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కి కనెక్ట్ చేయడానికి హీట్‌సింక్ లేదా బేస్ ప్లేట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.సిరామిక్ మరియు అల్యూమినియం లేదా రాగి మధ్య థర్మల్ ఎక్స్‌పాన్షన్ (CTE) యొక్క కోఎఫీషియంట్‌లో పెద్ద వ్యత్యాసం అననుకూలమైనది ఎందుకంటే ఇది ప్యాకేజీ యొక్క విశ్వసనీయతను తగ్గిస్తుంది మరియు సిరామిక్ సబ్‌స్ట్రేట్ పరిమాణాన్ని కూడా పరిమితం చేస్తుంది.
ఈ లోపాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని, థర్మల్‌గా మెరుగుపరచబడిన పదార్థాల కోసం ఈ అవసరాలకు అనుగుణంగా కొత్త పదార్థాలను అభివృద్ధి చేయడం, పరిశోధించడం మరియు వర్గీకరించడం ఇప్పుడు సాధ్యమవుతుంది.మెరుగైన ఉష్ణ వాహకత మరియు ఉష్ణ విస్తరణ (CTE) లక్షణాల గుణకంతో, MMC CuSiC మరియు AlSiC ఇప్పుడు ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్యాకేజింగ్ కోసం ఆచరణీయ పరిష్కారాలు.ఈ పని ఈ MMCల యొక్క ప్రత్యేకమైన థర్మోఫిజికల్ లక్షణాలను మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ప్యాకేజీల యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ కోసం వాటి సాధ్యమయ్యే అనువర్తనాలను అంచనా వేస్తుంది.
చమురు కంపెనీలు కార్బన్ మరియు తక్కువ మిశ్రమం స్టీల్స్తో తయారు చేయబడిన చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమ వ్యవస్థల వెల్డింగ్ జోన్లో గణనీయమైన తుప్పును అనుభవిస్తాయి.CO2 ఉన్న పరిసరాలలో, తుప్పు నష్టం సాధారణంగా వివిధ కార్బన్ స్టీల్ మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లపై నిక్షిప్తం చేయబడిన రక్షిత తుప్పు చిత్రాల బలంలో తేడాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు.వెల్డ్ మెటల్ (WM) మరియు వేడి-ప్రభావిత జోన్ (HAZ) లో స్థానిక తుప్పు ప్రధానంగా మిశ్రమం కూర్పు మరియు మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లో తేడాల కారణంగా గాల్వానిక్ ప్రభావాల కారణంగా ఉంటుంది.బేస్ మెటల్ (PM), WM, మరియు HAZ మైక్రోస్ట్రక్చరల్ లక్షణాలు తేలికపాటి ఉక్కు వెల్డెడ్ జాయింట్‌ల తుప్పు ప్రవర్తనపై మైక్రోస్ట్రక్చర్ ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి పరిశోధించబడ్డాయి.గది ఉష్ణోగ్రత (20±2°C) మరియు pH 4.0±0.3 వద్ద డీఆక్సిజనేటెడ్ పరిస్థితుల్లో CO2తో సంతృప్తమైన 3.5% NaCl ద్రావణంలో తుప్పు పరీక్షలు జరిగాయి.ఓపెన్ సర్క్యూట్ పొటెన్షియల్, పొటెన్షియోడైనమిక్ స్కానింగ్ మరియు లీనియర్ పోలరైజేషన్ రెసిస్టెన్స్, అలాగే ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి సాధారణ మెటాలోగ్రాఫిక్ క్యారెక్టరైజేషన్‌ను నిర్ణయించడానికి ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతులను ఉపయోగించి తుప్పు ప్రవర్తన యొక్క లక్షణం జరిగింది.గుర్తించబడిన ప్రధాన పదనిర్మాణ దశలు అసిక్యులర్ ఫెర్రైట్, రిటైన్డ్ ఆస్టెనైట్ మరియు WMలో మార్టెన్సిటిక్-బైనిటిక్ నిర్మాణం.HAZలో ఇవి తక్కువ సాధారణం.PM, VM మరియు HAZలలో గణనీయంగా భిన్నమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రవర్తన మరియు తుప్పు రేట్లు కనుగొనబడ్డాయి.
ఈ ప్రాజెక్ట్ ద్వారా కవర్ చేయబడిన పని సబ్మెర్సిబుల్ పంపుల యొక్క విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరిచే లక్ష్యంతో ఉంది.పరిశ్రమ మొత్తం కొత్త మరియు ఉన్నత స్థాయి సామర్థ్యాన్ని సాధించాలని కోరుతూ కొత్త EU చట్టాన్ని ప్రవేశపెట్టడంతో పంప్ పరిశ్రమ ఈ దిశలో వెళ్లాలనే డిమాండ్‌లు ఇటీవల పెరిగాయి.ఈ కాగితం పంప్ సోలనోయిడ్ ప్రాంతాన్ని చల్లబరచడానికి శీతలీకరణ జాకెట్ యొక్క ఉపయోగాన్ని విశ్లేషిస్తుంది మరియు డిజైన్ మెరుగుదలలను ప్రతిపాదిస్తుంది.ప్రత్యేకించి, ఆపరేటింగ్ పంపుల శీతలీకరణ జాకెట్లలో ద్రవ ప్రవాహం మరియు ఉష్ణ బదిలీ వర్గీకరించబడతాయి.జాకెట్ రూపకల్పనలో మెరుగుదలలు పంప్ మోటారు ప్రాంతానికి మెరుగైన ఉష్ణ బదిలీని అందిస్తాయి, దీని ఫలితంగా ప్రేరేపిత డ్రాగ్‌ను తగ్గించేటప్పుడు పంప్ సామర్థ్యం మెరుగుపడుతుంది.ఈ పని కోసం, ఇప్పటికే ఉన్న 250 m3 టెస్ట్ ట్యాంక్‌కు డ్రై పిట్ మౌంటెడ్ పంప్ టెస్ట్ సిస్టమ్ జోడించబడింది.ఇది ఫ్లో ఫీల్డ్ యొక్క హై-స్పీడ్ కెమెరా ట్రాకింగ్ మరియు పంప్ కేసింగ్ యొక్క థర్మల్ ఇమేజ్‌ని అనుమతిస్తుంది.CFD విశ్లేషణ ద్వారా ధృవీకరించబడిన ఫ్లో ఫీల్డ్, ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలను సాధ్యమైనంత తక్కువగా ఉంచడానికి ప్రత్యామ్నాయ డిజైన్‌ల ప్రయోగం, పరీక్ష మరియు పోలికను అనుమతిస్తుంది.M60-4 పోల్ పంప్ యొక్క అసలు రూపకల్పన గరిష్ట బాహ్య పంపు కేసింగ్ ఉష్ణోగ్రత 45 ° C మరియు గరిష్టంగా 90 ° C స్టేటర్ ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకుంది.వివిధ మోడల్ డిజైన్‌ల విశ్లేషణ మరింత సమర్థవంతమైన సిస్టమ్‌లకు ఏ డిజైన్‌లు మరింత ఉపయోగపడతాయో మరియు ఏది ఉపయోగించకూడదో చూపిస్తుంది.ప్రత్యేకించి, ఇంటిగ్రేటెడ్ శీతలీకరణ కాయిల్ రూపకల్పన అసలు డిజైన్‌పై మెరుగుదల లేదు.ఇంపెల్లర్ బ్లేడ్‌ల సంఖ్యను నాలుగు నుండి ఎనిమిదికి పెంచడం వలన కేసింగ్ వద్ద కొలిచే ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత ఏడు డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు తగ్గింది.
మెటల్ ప్రాసెసింగ్‌లో అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు తగ్గిన ఎక్స్పోజర్ సమయం కలయిక వలన ఉపరితల సూక్ష్మ నిర్మాణంలో మార్పు వస్తుంది.లేజర్ ప్రక్రియ పారామితులు మరియు శీతలీకరణ రేటు యొక్క సరైన కలయికను పొందడం ధాన్యం నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి మరియు పదార్థ ఉపరితలం వద్ద ట్రైబోలాజికల్ లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి కీలకం.ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం వాణిజ్యపరంగా లభించే మెటాలిక్ బయోమెటీరియల్స్ యొక్క ట్రైబోలాజికల్ లక్షణాలపై వేగవంతమైన పల్సెడ్ లేజర్ ప్రాసెసింగ్ ప్రభావాన్ని పరిశోధించడం.ఈ పని స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ AISI 316L మరియు Ti-6Al-4V యొక్క లేజర్ ఉపరితల సవరణకు అంకితం చేయబడింది.1.5 kW పల్సెడ్ CO2 లేజర్ వివిధ లేజర్ ప్రక్రియ పారామితులు మరియు ఫలితంగా ఉపరితల సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు పదనిర్మాణం యొక్క ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించబడింది.లేజర్ రేడియేషన్ దిశకు లంబంగా తిప్పబడిన స్థూపాకార నమూనాను ఉపయోగించి, లేజర్ రేడియేషన్ తీవ్రత, ఎక్స్పోజర్ సమయం, ఎనర్జీ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ మరియు పల్స్ వెడల్పు మారుతూ ఉంటాయి.SEM, EDX, సూది కరుకుదనం కొలతలు మరియు XRD విశ్లేషణను ఉపయోగించి క్యారెక్టరైజేషన్ నిర్వహించబడింది.ప్రయోగాత్మక ప్రక్రియ యొక్క ప్రారంభ పారామితులను సెట్ చేయడానికి ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత అంచనా నమూనా కూడా అమలు చేయబడింది.కరిగిన ఉక్కు యొక్క ఉపరితలం యొక్క లేజర్ చికిత్స కోసం అనేక నిర్దిష్ట పారామితులను నిర్ణయించడానికి ప్రాసెస్ మ్యాపింగ్ నిర్వహించబడింది.ప్రాసెస్ చేయబడిన నమూనా యొక్క ప్రకాశం, ఎక్స్పోజర్ సమయం, ప్రాసెసింగ్ లోతు మరియు కరుకుదనం మధ్య బలమైన సహసంబంధం ఉంది.మైక్రోస్ట్రక్చరల్ మార్పుల యొక్క పెరిగిన లోతు మరియు కరుకుదనం అధిక ఎక్స్పోజర్ స్థాయిలు మరియు ఎక్స్పోజర్ సమయాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.చికిత్స చేయబడిన ప్రాంతం యొక్క కరుకుదనం మరియు లోతును విశ్లేషించడం ద్వారా, ఉపరితలంపై సంభవించే ద్రవీభవన స్థాయిని అంచనా వేయడానికి శక్తి ఫ్లూయెన్స్ మరియు ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత నమూనాలు ఉపయోగించబడతాయి.లేజర్ పుంజం యొక్క పరస్పర చర్య సమయం పెరిగేకొద్దీ, వివిధ అధ్యయనం చేయబడిన పల్స్ శక్తి స్థాయిల కోసం ఉక్కు యొక్క ఉపరితల కరుకుదనం పెరుగుతుంది.స్ఫటికాల యొక్క సాధారణ అమరికను నిలుపుకోవటానికి ఉపరితల నిర్మాణాన్ని గమనించినప్పటికీ, లేజర్ చికిత్స చేయబడిన ప్రదేశాలలో ధాన్యం ధోరణిలో మార్పులు గమనించబడ్డాయి.
కణజాల ఒత్తిడి ప్రవర్తన యొక్క విశ్లేషణ మరియు వర్గీకరణ మరియు పరంజా రూపకల్పనకు దాని చిక్కులు
ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, అనేక విభిన్న పరంజా జ్యామితులు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు ఎముక నిర్మాణం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు, కణజాల అభివృద్ధిలో వాటి పాత్ర మరియు పరంజాలో ఒత్తిడి మరియు ఒత్తిడి యొక్క గరిష్ట పంపిణీని అర్థం చేసుకోవడానికి పరిమిత మూలకాల విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది.CADతో రూపొందించిన స్కాఫోల్డ్ నిర్మాణాలకు అదనంగా ట్రాబెక్యులర్ ఎముక నమూనాల కంప్యూటెడ్ టోమోగ్రఫీ (CT) స్కాన్‌లు సేకరించబడ్డాయి.ఈ డిజైన్‌లు ప్రోటోటైప్‌లను సృష్టించడానికి మరియు పరీక్షించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి, అలాగే ఈ డిజైన్‌ల యొక్క FEMని అమలు చేస్తాయి.మైక్రోడిఫార్మేషన్స్ యొక్క యాంత్రిక కొలతలు కల్పిత పరంజా మరియు తొడ తల ఎముక యొక్క ట్రాబెక్యులర్ నమూనాలపై నిర్వహించబడ్డాయి మరియు ఈ ఫలితాలు అదే నిర్మాణాల కోసం FEA ద్వారా పొందిన వాటితో పోల్చబడ్డాయి.యాంత్రిక లక్షణాలు రూపొందించబడిన రంధ్ర ఆకారం (నిర్మాణం), రంధ్ర పరిమాణం (120, 340 మరియు 600 µm) మరియు లోడింగ్ పరిస్థితులపై (లోడింగ్ బ్లాక్‌లతో లేదా లేకుండా) ఆధారపడి ఉంటుందని నమ్ముతారు.ఈ పారామితులలో మార్పులు ఒత్తిడి పంపిణీపై వాటి ప్రభావాన్ని సమగ్రంగా అధ్యయనం చేయడానికి 8 mm3, 22.7 mm3 మరియు 1000 mm3 యొక్క పోరస్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ల కోసం పరిశోధించబడ్డాయి.ప్రయోగాలు మరియు అనుకరణల ఫలితాలు ఒత్తిడి పంపిణీలో నిర్మాణం యొక్క రేఖాగణిత రూపకల్పన ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందని మరియు ఎముక పునరుత్పత్తిని మెరుగుపరచడానికి ఫ్రేమ్‌వర్క్ డిజైన్ యొక్క గొప్ప సామర్థ్యాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది.సాధారణంగా, మొత్తం గరిష్ట ఒత్తిడి స్థాయిని నిర్ణయించడంలో సచ్ఛిద్రత స్థాయి కంటే రంధ్రాల పరిమాణం చాలా ముఖ్యమైనది.అయినప్పటికీ, పరంజా నిర్మాణాల యొక్క ఆస్టియోకండక్టివిటీని నిర్ణయించడంలో సచ్ఛిద్రత స్థాయి కూడా ముఖ్యమైనది.సారంధ్రత స్థాయి 30% నుండి 70% వరకు పెరగడంతో, అదే రంధ్ర పరిమాణానికి గరిష్ట ఒత్తిడి విలువ గణనీయంగా పెరుగుతుంది.
కల్పన పద్ధతికి పరంజా యొక్క రంధ్రాల పరిమాణం కూడా ముఖ్యమైనది.వేగవంతమైన ప్రోటోటైపింగ్ యొక్క అన్ని ఆధునిక పద్ధతులు కొన్ని పరిమితులను కలిగి ఉంటాయి.సాంప్రదాయిక కల్పన మరింత బహుముఖంగా ఉన్నప్పటికీ, మరింత సంక్లిష్టమైన మరియు చిన్న డిజైన్‌లను రూపొందించడం తరచుగా అసాధ్యం.ఈ సాంకేతికతల్లో చాలా వరకు ప్రస్తుతం నామమాత్రంగా 500 µm కంటే తక్కువ రంధ్రాలను స్థిరంగా ఉత్పత్తి చేయలేకపోతున్నాయి.అందువల్ల, ఈ పనిలో 600 µm రంధ్రాల పరిమాణంతో ఫలితాలు ప్రస్తుత వేగవంతమైన తయారీ సాంకేతికతల ఉత్పత్తి సామర్థ్యాలకు చాలా సందర్భోచితంగా ఉంటాయి.సమర్పించబడిన షట్కోణ నిర్మాణం, ఒక దిశలో మాత్రమే పరిగణించబడినప్పటికీ, క్యూబ్ మరియు త్రిభుజంపై ఆధారపడిన నిర్మాణాలతో పోలిస్తే అత్యంత అనిసోట్రోపిక్ నిర్మాణం అవుతుంది.క్యూబిక్ మరియు త్రిభుజాకార నిర్మాణాలు షట్కోణ నిర్మాణాలతో పోలిస్తే సాపేక్షంగా ఐసోట్రోపిక్‌గా ఉంటాయి.డిజైన్ పరంజా యొక్క ఆస్టియోకండక్టివిటీని పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు అనిసోట్రోపి ముఖ్యం.ఒత్తిడి పంపిణీ మరియు ఎపర్చరు స్థానం పునర్నిర్మాణ ప్రక్రియను ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు వివిధ లోడింగ్ పరిస్థితులు గరిష్ట ఒత్తిడి విలువను మరియు దాని స్థానాన్ని మార్చగలవు.కణాలను పెద్ద రంధ్రాలుగా ఎదగడానికి మరియు పోషకాలు మరియు నిర్మాణ సామగ్రిని అందించడానికి ప్రధానమైన లోడింగ్ దిశ రంధ్రాల పరిమాణం మరియు పంపిణీని ప్రోత్సహించాలి.ఈ పని యొక్క మరొక ఆసక్తికరమైన ముగింపు, స్తంభాల క్రాస్ సెక్షన్‌లో ఒత్తిడి పంపిణీని పరిశీలించడం ద్వారా, కేంద్రంతో పోలిస్తే స్తంభాల ఉపరితలంపై అధిక ఒత్తిడి విలువలు నమోదు చేయబడతాయి.ఈ పనిలో, రంధ్రాల పరిమాణం, సచ్ఛిద్ర స్థాయి మరియు లోడింగ్ పద్ధతి నిర్మాణంలో అనుభవించిన ఒత్తిడి స్థాయిలకు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని చూపబడింది.ఈ పరిశోధనలు స్ట్రట్ నిర్మాణాలను సృష్టించే అవకాశాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి, దీనిలో స్ట్రట్ ఉపరితలంపై ఒత్తిడి స్థాయిలు చాలా వరకు మారవచ్చు, ఇది సెల్ అటాచ్‌మెంట్ మరియు పెరుగుదలను ప్రోత్సహిస్తుంది.
సింథటిక్ ఎముక ప్రత్యామ్నాయ పరంజాలు వ్యక్తిగతంగా లక్షణాలను రూపొందించడానికి, పరిమిత దాతల లభ్యతను అధిగమించడానికి మరియు ఒస్సియోఇంటిగ్రేషన్‌ను మెరుగుపరచడానికి అవకాశాన్ని అందిస్తాయి.బోన్ ఇంజనీరింగ్ పెద్ద పరిమాణంలో సరఫరా చేయగల అధిక నాణ్యత గ్రాఫ్ట్‌లను అందించడం ద్వారా ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.ఈ అనువర్తనాల్లో, అంతర్గత మరియు బాహ్య పరంజా జ్యామితి రెండూ చాలా ముఖ్యమైనవి, ఎందుకంటే అవి యాంత్రిక లక్షణాలు, పారగమ్యత మరియు కణాల విస్తరణపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.రాపిడ్ ప్రోటోటైపింగ్ టెక్నాలజీ అధిక ఖచ్చితత్వంతో తయారు చేయబడిన, ఇచ్చిన మరియు ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన జ్యామితితో ప్రామాణికం కాని పదార్థాలను ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.ఈ కాగితం బయో కాంపాజిబుల్ కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ పదార్థాలను ఉపయోగించి అస్థిపంజర పరంజా యొక్క సంక్లిష్ట జ్యామితిని రూపొందించడానికి 3D ప్రింటింగ్ పద్ధతుల సామర్థ్యాన్ని అన్వేషిస్తుంది.యాజమాన్య పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక అధ్యయనాలు అంచనా వేసిన డైరెక్షనల్ మెకానికల్ ప్రవర్తనను సాధించవచ్చని చూపిస్తుంది.కల్పిత నమూనాల డైరెక్షనల్ మెకానికల్ లక్షణాల యొక్క వాస్తవ కొలతలు పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ (FEM) ఫలితాల వలె అదే పోకడలను చూపించాయి.ఈ పని బయో కాంపాజిబుల్ కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ సిమెంట్ నుండి కణజాల ఇంజనీరింగ్ జ్యామితి పరంజాను రూపొందించడానికి 3D ప్రింటింగ్ యొక్క సాధ్యతను కూడా ప్రదర్శిస్తుంది.కాల్షియం హైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్ మరియు కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క సజాతీయ మిశ్రమంతో కూడిన పొడి పొరపై డిసోడియం హైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క సజల ద్రావణంతో ముద్రించడం ద్వారా ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లు తయారు చేయబడ్డాయి.తడి రసాయన నిక్షేపణ ప్రతిచర్య 3D ప్రింటర్ యొక్క పౌడర్ బెడ్‌లో జరుగుతుంది.తయారు చేయబడిన కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ సిమెంట్ (CPC) యొక్క వాల్యూమెట్రిక్ కంప్రెషన్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను కొలవడానికి ఘన నమూనాలు తయారు చేయబడ్డాయి.ఈ విధంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన భాగాలు 3.59 MPa యొక్క స్థితిస్థాపకత యొక్క సగటు మాడ్యులస్ మరియు 0.147 MPa యొక్క సగటు సంపీడన బలం కలిగి ఉంటాయి.సింటరింగ్ కుదింపు లక్షణాలలో గణనీయమైన పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది (E = 9.15 MPa, σt = 0.483 MPa), కానీ పదార్థం యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యాన్ని తగ్గిస్తుంది.సింటరింగ్ ఫలితంగా, కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ సిమెంట్ β-ట్రికాల్షియం ఫాస్ఫేట్ (β-TCP) మరియు హైడ్రాక్సీఅపటైట్ (HA)గా కుళ్ళిపోతుంది, ఇది థర్మోగ్రావిమెట్రిక్ మరియు డిఫరెన్షియల్ థర్మల్ అనాలిసిస్ (TGA/DTA) మరియు ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ విశ్లేషణ ( XRD).అధిక లోడ్ చేయబడిన ఇంప్లాంట్‌లకు లక్షణాలు సరిపోవు, ఇక్కడ అవసరమైన బలం 1.5 నుండి 150 MPa వరకు ఉంటుంది మరియు సంపీడన దృఢత్వం 10 MPa కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.అయినప్పటికీ, బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్‌లతో చొరబాటు వంటి తదుపరి పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్, ఈ నిర్మాణాలను స్టెంట్ అప్లికేషన్‌లకు అనుకూలంగా మార్చగలదు.
ఆబ్జెక్టివ్: మట్టి మెకానిక్స్‌లో పరిశోధన ప్రకారం కంకరలకు వర్తించే కంపనం మరింత సమర్థవంతమైన కణ అమరికకు దారితీస్తుందని మరియు మొత్తంపై పని చేయడానికి అవసరమైన శక్తిలో తగ్గింపును చూపుతుంది.ఎముక ప్రభావం ప్రక్రియపై కంపనం ప్రభావం కోసం ఒక పద్ధతిని అభివృద్ధి చేయడం మరియు ప్రభావిత గ్రాఫ్ట్‌ల యాంత్రిక లక్షణాలపై దాని ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడం మా లక్ష్యం.
దశ 1: నోవియోమాగస్ బోన్ మిల్లును ఉపయోగించి బోవిన్ తొడ ఎముక యొక్క 80 తలలను మిల్లింగ్ చేయడం.అంటుకట్టుటలను జల్లెడ ట్రేలో పల్సెడ్ సెలైన్ వాష్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి కడుగుతారు.ఒక వైబ్రో-ఇంపాక్ట్ పరికరం అభివృద్ధి చేయబడింది, ఇందులో రెండు 15 V DC మోటార్లు అమర్చబడి, ఒక మెటల్ సిలిండర్ లోపల అసాధారణ బరువులు అమర్చబడి ఉంటాయి.ఎముకను కొట్టే ప్రక్రియను పునరుత్పత్తి చేయడానికి ఇచ్చిన ఎత్తు నుండి 72 సార్లు దానిపై బరువు వేయండి.వైబ్రేషన్ చాంబర్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన యాక్సిలెరోమీటర్‌తో కొలవబడిన వైబ్రేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి పరీక్షించబడింది.ఒత్తిడి-స్ట్రెయిన్ వక్రతలను పొందేందుకు ప్రతి కోత పరీక్ష నాలుగు వేర్వేరు సాధారణ లోడ్‌ల వద్ద పునరావృతమవుతుంది.ప్రతి పరీక్ష కోసం మోహర్-కూలంబ్ వైఫల్యం ఎన్వలప్‌లు నిర్మించబడ్డాయి, దీని నుండి కోత బలం మరియు నిరోధించే విలువలు తీసుకోబడ్డాయి.
దశ 2: సర్జికల్ సెట్టింగ్‌లలో ఎదురయ్యే గొప్ప వాతావరణాన్ని ప్రతిబింబించడానికి రక్తాన్ని జోడించడం ద్వారా ప్రయోగాన్ని పునరావృతం చేయండి.
దశ 1: కంపనం లేని ప్రభావంతో పోలిస్తే కంపనం యొక్క అన్ని పౌనఃపున్యాల వద్ద పెరిగిన వైబ్రేషన్‌తో గ్రాఫ్ట్‌లు అధిక కోత బలాన్ని చూపించాయి.60 Hz వద్ద వైబ్రేషన్ గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపింది మరియు ముఖ్యమైనది.
దశ 2: సంతృప్త కంకరలలో అదనపు వైబ్రేటరీ ప్రభావంతో అంటుకట్టుట అన్ని సాధారణ సంపీడన లోడ్‌లకు కంపనం లేకుండా ప్రభావం కంటే తక్కువ కోత బలాన్ని చూపింది.
తీర్మానం: సివిల్ ఇంజనీరింగ్ సూత్రాలు అమర్చిన ఎముకను అమర్చడానికి వర్తిస్తాయి.పొడి కంకరలలో, కంపనం యొక్క జోడింపు ప్రభావం కణాల యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది.మా సిస్టమ్‌లో, సరైన వైబ్రేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ 60 Hz.సంతృప్త కంకరలలో, కంపనం పెరుగుదల మొత్తం యొక్క కోత బలాన్ని ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.ద్రవీకరణ ప్రక్రియ ద్వారా దీనిని వివరించవచ్చు.
ఈ మార్పులకు ప్రతిస్పందించే వారి సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి దానిపై నిలబడి ఉన్న సబ్జెక్టులకు భంగం కలిగించే వ్యవస్థను రూపొందించడం, నిర్మించడం మరియు పరీక్షించడం ఈ పని యొక్క లక్ష్యం.వ్యక్తి నిలబడి ఉన్న ఉపరితలాన్ని త్వరగా వంచి, ఆపై దానిని సమాంతర స్థానానికి తిరిగి ఇవ్వడం ద్వారా ఇది చేయవచ్చు.దీని నుండి సబ్జెక్ట్‌లు సమతౌల్య స్థితిని కొనసాగించగలిగాయో లేదో మరియు ఈ సమతౌల్య స్థితిని పునరుద్ధరించడానికి ఎంత సమయం పట్టిందో నిర్ణయించడం సాధ్యమవుతుంది.ఈ సమతౌల్య స్థితి విషయం యొక్క భంగిమ ప్రభావాన్ని కొలవడం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.పరీక్ష సమయంలో స్వే ఎంత ఉందో తెలుసుకోవడానికి వారి సహజ భంగిమ స్వేని ఫుట్ ప్రెజర్ ప్రొఫైల్ ప్యానెల్‌తో కొలుస్తారు.ఈ వ్యవస్థ ప్రస్తుతం వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న దానికంటే బహుముఖంగా మరియు సరసమైనదిగా రూపొందించబడింది, ఎందుకంటే ఈ యంత్రాలు పరిశోధనకు ముఖ్యమైనవి అయినప్పటికీ, వాటి అధిక ధర కారణంగా అవి ప్రస్తుతం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడవు.ఈ వ్యాసంలో సమర్పించబడిన కొత్తగా అభివృద్ధి చేయబడిన వ్యవస్థ 100 కిలోల వరకు బరువున్న పరీక్షా వస్తువులను తరలించడానికి ఉపయోగించబడింది.
ఈ పనిలో, ఇంజనీరింగ్ మరియు భౌతిక శాస్త్రాలలో ఆరు ప్రయోగశాల ప్రయోగాలు విద్యార్థులకు అభ్యాస ప్రక్రియను మెరుగుపరచడానికి రూపొందించబడ్డాయి.ఈ ప్రయోగాల కోసం వర్చువల్ సాధనాలను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం మరియు సృష్టించడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.వర్చువల్ సాధనాల ఉపయోగం నేరుగా సాంప్రదాయ ప్రయోగశాల బోధనా పద్ధతులతో పోల్చబడుతుంది మరియు రెండు విధానాల అభివృద్ధికి ఆధారం చర్చించబడింది.ఈ పనికి సంబంధించిన సారూప్య ప్రాజెక్ట్‌లలో కంప్యూటర్-సహాయక అభ్యాసం (CBL) ఉపయోగించి మునుపటి పని వర్చువల్ సాధనాల యొక్క కొన్ని ప్రయోజనాలను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించబడింది, ముఖ్యంగా పెరిగిన విద్యార్థుల ఆసక్తి, మెమరీ నిలుపుదల, గ్రహణశక్తి మరియు చివరికి ల్యాబ్ రిపోర్టింగ్‌కు సంబంధించినవి..సంబంధిత ప్రయోజనాలు.ఈ అధ్యయనంలో చర్చించబడిన వర్చువల్ ప్రయోగం సాంప్రదాయ శైలి ప్రయోగం యొక్క సవరించిన సంస్కరణ మరియు తద్వారా సాంప్రదాయ శైలి ల్యాబ్‌తో కొత్త CBL సాంకేతికత యొక్క ప్రత్యక్ష పోలికను అందిస్తుంది.ప్రయోగం యొక్క రెండు సంస్కరణల మధ్య సంభావిత వ్యత్యాసం లేదు, దానిని ప్రదర్శించే విధానంలో మాత్రమే తేడా ఉంటుంది.సాంప్రదాయ ప్రయోగాత్మక మోడ్‌ను ప్రదర్శించే అదే తరగతిలోని ఇతర విద్యార్థులతో పోలిస్తే వర్చువల్ సాధనాన్ని ఉపయోగించి విద్యార్థుల పనితీరును గమనించడం ద్వారా ఈ CBL పద్ధతుల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయబడింది.విద్యార్థులందరూ వారి ప్రయోగాలు మరియు ప్రశ్నాపత్రాలకు సంబంధించిన నివేదికలు, బహుళ ఎంపిక ప్రశ్నలను సమర్పించడం ద్వారా అంచనా వేయబడతారు.ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు CBL రంగంలో ఇతర సంబంధిత అధ్యయనాలతో పోల్చబడ్డాయి.
పోస్ట్ సమయం: ఫిబ్రవరి-19-2023