509 research outputs found
Investigating the effect of dynamic laser beam oscillations in remote fusion cutting process
No full textThe latest research on laser beam fusion cutting has revealed significant improvements in process productivity and cut quality through the use of dynamic beam shaping techniques. While many studies have investigated dynamic beam shaping for proximity cutting, the influence of laser beam oscillations on the remote fusion cutting process remains unexplored. The present work aims to study the effect of dynamic beam shaping on the remote fusion cutting process through analytical modeling, experimental investigations, and in situ high-speed monitoring. Initially, an analytical model based on thermodynamic analysis was developed to assess the influence of circular oscillations on the process zone. This model facilitates the evaluation of process performance from an energetic perspective, providing an estimate of the maximum achievable cutting speed for the remote fusion cutting process across various operating conditions. A significant increment in process productivity could be achieved through beam oscillations. Furthermore, based on theoretical findings, the effect of circular laser beam oscillations superimposed on the processing feed direction was experimentally investigated using a 1 mm thick AISI304 stainless steel material. A 6 kW fiber laser was utilized, alongside a high-speed camera-based system for in situ process monitoring. The experimental results demonstrate a significant increase in the process productivity under dynamic beam shaping conditions, consistent with theoretical findings. Specifically, the maximum achievable cutting speed could be increased from 0.13 to 0.20 m/s. Furthermore, the cut quality of produced samples was evaluated in terms of kerf morphology and profile
Investigating cut quality degradation due to heat accumulation during the laser cutting of high thickness mild steel plates
No full textCut quality degradation due to heat accumulation is a phenomenon which can significantly hinder the performance and output of laser cutting systems. As the workpiece temperature increases, boundary conditions to the process are modified and the cut quality can be significantly affected. In the present investigation, the degradation of the cut quality is investigated through a methodological framework to relate it to the workpiece temperature, thus identifying critical conditions for the cutting of mild steel sheets of different thicknesses. An industrial 6 kW fiber laser cutting system is employed both to pre-heat under controlled conditions and cut the mild steel material. In-line measurement of the workpiece surface is achieved by means of a calibrated MWIR thermal camera whilst roughness measurements of the cut profile allowed to characterize the quality in accordance with ISO 9013. Finally, different mitigating strategies are presented to avoid or compensate defect formation
Social network georiferito a livello urbano come sistema di supporto al dialogo
No full textIl quadro di conoscenza sullo stato energetico urbano realizzato per Energy Web Feltre è condiviso con cittadinanza, amministrazione e imprese tramite strumenti web improntati alla semplicità e intuitività d’uso
Electrical Characterization of minority carrier transport parameters in n-type heavily doped silicon
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La trigenerazione per riqualificare il sistema energetico dell'Università
No full textPresso il Comprensorio Principale dell’Università di Trieste sono in fase di ultimazione dei complessi lavori di ristrutturazione del sistema di teleriscaldamento, inquadrabili in un più ampio progetto di riqualificazione dell’intero sistema energetico, promosso e coordinato nell’ambito dell’attività di Energy Management condotta dallo scrivente.
L’intervento si propone come obiettivi primari il potenziamento della capacità di generazione e distribuzione del calore, l’integrazione dei sistemi termico ed elettrico, il risparmio energetico, la salvaguardia ambientale e la sicurezza sul luogo di lavoro.
Sul piano distributivo si segnala la realizzazione di una rete di distribuzione del calore completamente rinnovata e potenziata, articolata su tre distinti circuiti ad acqua calda, in grado di vettoriare l’intera potenza termica installata in centrale termica (12 MW equamente ripartita su tre caldaie ad acqua calda) a copertura dell’intero fabbisogno della cittadella universitaria (circa 8 MW) con ampio margine di riserva. Un aspetto qualificante del nuovo sistema di distribuzione del calore è rappresentato dall’adozione di coibentazioni a cella chiusa che, insensibili alle problematiche di stillicidio, permettono l’eventuale circolazione di acqua refrigerata, quale indispensabile premessa per il ricorso alla produzione centralizzata del freddo in regime di trigenerazione.
In termini di sicurezza sul luogo di lavoro, si sottolinea la completa e definitiva soluzione del problema amianto, completamente rimosso dai rivestimenti coibenti delle vecchie tubazioni, mentre sul fronte della salvaguarda ambientale è evidente la valenza del ricorso al metano in sostituzione dell’olio combustibile denso, resa possibile dal potenziamento della rete cittadina con la realizzazione di una nuova linea in media pressione (5 bar) da 200 mm per una lunghezza di circa 500 m. Da ultimo si richiamano le ovvie e positive ricadute dell’adozione di severi parametri di isolamento termico nella coibentazione delle nuove linee di distribuzione nonché i risparmi economici conseguenti all’uso del gas rispetto all’olio combustibile.
Se dunque gli interventi in fase di ultimazione sono di evidente interesse nei riguardi degli obiettivi in precedenza evidenziati, ulteriori e maggiori benefici potrebbero scaturire con la piena realizzazione dell’integrazione dei sistemi termico ed elettrico, mediante l’adozione di un sistema di trigenerazione.
Tale proposta trae origine dalla considerazione dalla concentrazione in un’area circoscritta di una molteplicità di utenze termiche ed elettriche interconnesse in un sistema energetico totalmente rinnovato e già predisposto per la produzione combinata di energia elettrica e calore, in grado di abbattere significativamente i costi di realizzazione di un sistema trigenerativo.
Alla luce di quanto sopra esposto è sembrato utile condurre uno studio di fattibilità tecnica ed economica di un impianto di trigenerazione, quale utile elemento decisionale nella definizione di una strategia di razionalizzazione energetica e di contenimento dei costi.
I risultati cui si perviene, particolarmente incoraggianti anche in considerazione delle ipotesi cautelative assunte a base di progetto, delineano dei risparmi annui di circa € 460.000 con un tempo di recupero dell’investimento di circa 3 anni, con interessanti e positive ripercussioni nei riguardi della decongestione del sistema di distribuzione dell’energia elettrica, allo stato attuale ormai saturo
How the nozzle position affects the geometry of the melt pool in directed energy deposition process
No full textThis work deals with Directed Energy Deposition (DED) that is a process in which the material is delivered directly into the melt pool. Several kinds of nozzle have been developed and used in this process. However, the position of the nozzle, mainly for the lateral one, plays a crucial role in the geometry and porosity content of the melt pool. Therefore, to investigate the correlation between the lateral nozzle position and the geometry of the melt pool, three different sets of single tracks of Ti–6Al–4V were deposited at different nozzle positions. It was found that helpful information regarding the selection of the optimal position of the lateral nozzle can be obtained from the melt pool features. It can be noticed that by increasing the distance between the nozzle position and substrate, the powder capture decreases and accordingly results in a high depth of fusion zone and also keyhole defect formation
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