Diyot lazer kullanarak metalik yüzeylerdeki mikrokırıkların giderilmesi
Repair of metalic micro-crack with laser diode
Yazar: ALİCAN DEMİRBİLEK
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA KURT
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Lazer teorisi 1910'lu yıllarda ortaya konmasına rağmen işlevsel lazerin yapımı 1960'lı yıllarda olmuştur. Günümüzde lazerler sınırlı bir bölgeye yüksek miktarda ısı enerjisi aktararak malzemenin yalnızca istenen bölgesine istenilen etkiyi oluşturabilmesi dolayısıyla vazgeçilmez bir unsur olmaya doğru gitmektedir. Malzeme üzerine gönderilen lazer enerjisi yüzeyde hızlıca soğurularak hacimsel olarak büyük bir değişikliğe neden olmadan, yüzey morfolojisini değiştirebilmektedir. 
Sanayide ve teknik uygulamalarda stres altındaki metal yüzeylerde zamanla deformasyonların olması ve metal yorgunluğunun ortaya çıkması kaçınılmazdır. Bu deformasyonlar mikro (<1 mm) boyutlarda başlamakta ve hızlıca makro (>1 mm) boyutlara ulaşarak malzemenin kullanım ömrünü sonlandırmaktadır. Bu parçaların sistemden çıkarılarak değiştirilmesi hem maliyet, hem de verimlilik açısından büyük zararlar oluşturur. Bunun için çeşitli yöntemler mevcuttur ve bu yöntemlerin temelini ısıl prosesler oluşturmaktadır. Malzemeyi hacimsel olarak genleştirmeden ısıtmanın en iyi yöntemi lazer demeti kullanmaktır. Sanayide lazer ışığı; ısıtma, eritme, buharlaştırma ve tavlama gibi ısıl proseslerde kullanılmakla birlikte mikrokırık iyileştirmeye yönelik uygulamalar çalışılmakta olan bir konudur. Bu tezde, metalik yüzeylerdeki mikrokırık tamiri için lazer ısıl işlem uygulamasının dinamikleri belirlenerek, optimizasyonlar yapılmıştır. Drude ve Beer yasaları kullanılarak hesaplanan teorik değerler, deneysel düzenekte kullanılmış ve tatmin edici sonuçlar alınmıştır.

Abstract:
Although the laser theory was introduced in the 1910s, the construction of functional laser has been in the 1960s. Nowadays lasers are becoming an indispensable element in material processing. The primary reason for this is that by transferring a high amount of heat energy to a limited area, the material can only have the desired effect on the desired area. If the material is highly sensitive to the laser wavelength, the transmitted laser energy can be quickly absorbed on the surface to change the surface morphology without causing a large volume change. In addition to this effect of the laser, it is a great advantage to be able to control how much energy is transferred to the desired region.
In industrial and technical applications, stressed metal surfaces are inevitably deformed over time and metal fatigue occurs. These deformations start at micro (<1 mm) size and then quickly reach macro (> 1 mm) size, ending the life of the material. Removing a highly deformed part from the system is a great loss both in terms of cost and efficiency. There are various methods for repair of the part and the basis of repairing is thermal processes. The method of heating the material without volumetric expanding is to use the laser beam. Laser light in industry is already used in thermal processes such as heating, melting, evaporation and annealing. But laser using in micro-crack repairing is a hot subject. In this study, the dynamics of laser heat treatment for micro-crack repair were determined and optimizations were made. Theoretical values calculated using the Drude and Beer laws were used in the experimental setup and satisfactory results were obtained.