Son yýllarda mühendislik alaþýmlarýnýn yüzey topografyasýnýn deðiþtirilmesi ile malzeme yüzeyinin ýslanma davranýþýnýn farklýlýk göstermesi biyomedikal, havacýlýk ve mikroakýþkan cihazlarý gibi endüstriyel uygulama alanlarýnda ilgi görmüþtür. Hidrofobik özellik gösteren gül yapraðý, kelebek kanatlarý ve nilüfer yapraklarý gibi doðal yapýlarýn tümü incelendiðinde yüzeylerinde mikrometre ve nanometre mertebesinde yüzey yapýlarýna ve belirli bir yüzey kimyasýna sahip olduðu sonucuna varýlmýþtýr. Malzemelerin yüzeylerinin iþlenmesi ile oluþturulan bu ýslatma yüzeyleri, doðada var olan yapýlardan ilham almaktadýr. Metal alaþýmlarýna da yeni fonksiyonlarýn kazandýrýlmasýný saðlayan ýslanabilirlik davranýþýný elde etmek için yüzey topografyasý ve yüzey kimyasýnýn kombinasyonlu bir þekilde deðiþmesi gerekmektedir. Bu çalýþmada AISI316L kodlu paslanmaz çelik malzeme yüzeyi nanosaniye atýmlý bir fiber lazer kullanýlarak lazer gücü, tarama hýzý (500, 1000 ve 1500 mm/s), tarama mesafesi (50, 100 ve 150 µm) ve yardýmcý gaz (azot, argon ve hava) parametreleri deðiþtirilerek malzemenin yüzeyine mikro ve nano boyutta yapýlar oluþturulmuþtur. Yüzeyde lazerle oluþturulan yapýlarýn AISI316L kodlu paslanmaz çelik malzeme yüzeyindeki ýslanma davranýþýnýn etkileri incelenmiþtir. Yüzey iþlemede kullanýlacak her bir parametrenin etkisi MiniTab yazýlýmý kullanýlarak Taguchi yöntemiyle belirlenmiþtir. Optimum iþleme parametreleri ile yeni bir numune üzerinde deney yapýlmýþ ve literatürde haftalarca süren süperhidrofobikliðe geçiþ süresi kýsaltýlarak 6. günde süperhidrofobik gül yapraðý etkisi gösteren malzeme yüzeyi elde edilmiþtir. Yüzeyi iþlenmiþ malzemelerin yüzey dayanýklýlýðýný karakterize etmek için mikro çizilme testi uygulanmýþtýr. Mikro çizilme testlerinde elde edilen çizikler optik mikroskopla incelenip çizilme sertliði deðerleri hesaplanmýþtýr. Elde edilen sonuçlardan farklý gaz ortamlarýnda tarama hýzýnýn 500 mm/s olduðunda çizilme sertliðinin maksimum deðerine ulaþtýðý tespit edilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: AISI316L, Lazerle yüzey iþleme, Süperhidrofobik, Mikro çizilme testi, Taguchi metodu.
|
