Dále vám přiblížíme jednotlivé zkoušky dispergováním.
Nástrojové materiály
Jako zkušební materiály používané na nástroje ve výrobě karoserií byly použity nástrojová ocel pro práci za studena 1.2379 (X155CrVMo 12-1) a legovaná šedá litina s globulárním grafitem 0.7070 (GJS-700-2-L). Ocel pro práci za studena se vyznačuje vysokou odolností vůči opotřebení, dostatečnou tažností, velmi dobrou trvanlivostí řezné hrany a odolností vůči popuštění. Šedá litina byla zvolena pro svůj dobrý poměr ceny k výkonu. K zabránění vzniku pórů koagulací uhlíku, fosforu, síry, kyslíku a dusíku do plynových bublinek v laserové tavenině je nutný přiměřený vztah záření k době průběhu látkové výměny.
Keramické materiály
Ytriumoxidem stabilizovaný zirkonoxid (92ZrO2+8Y2O3) a titanoxidem stabilizovaný oxid hlinitý (93Al2O3+7TiO2) byly použity ve formě prášků. Stabilizační přísady slouží ke zlepšení tepelné odolnosti jako důležitému kritériu procesu dispergování. Zvláště v citlivosti vůči lomu vykazuje ZrO2 výrazné přednosti proti Al2O3. Navíc je rozdíl v modulech pružnosti oceli a ZrO2 nepatrný.
Plechy
Použité materiály různých skupin karosářských plechů jsou uvedeny v tabulce. Austenitická korozivzdorná ocel 1.4301 má vysokou schopnost přetváření, vysokou pevnost a dobrou odolnost vůči korozním médiím. Elektrolyticky zinkovaný plech H280 LA+ZE, často používaný ve stavbě vozidel pro svou dobrou tvařitelnost a vysokou pevnost dílů, je z mikrolegované oceli. Pás z výšepevnostní oceli CP-W 800 patří do kategorie jemnozrnných CP ocelí s tvrdými a jemnými fázemi ve struktuře s jemnými homogenními precipitáty. Tento materiál se užívá přednostně pro nárazově relevantní díly. Hliníková slitina A 6181 A byla užita ve stavu "vytvrzeném za studena". U této slitiny, vytvrditelné za tepla, dochází ke zpevnění v průběhu vypalování laku.
Zkušební zařízení
Laserovým zdrojem je Nd:YAG laser s výkonem 2 kW v trvalém provozu, ovládaný regulací tepelného procesu v reálném čase TemCon, vyvinutou v LZH. Regulace omezuje kolísání teploty lázně na ±100 K, čímž brání tepelnému rozkladu keramických částic v procesu dispergování. Povrchová teplota tuhé i tekuté fáze na dílu se měří přes emitované tepelné záření kvocientním pyrometrem. TemCon systém, založený na PID řídicím algoritmu, vypočítává z teploty nastavovací hodnoty pro řízení výkonu laseru. Laser používá laserové hlavy s bočním přívodem prášku, jejíž ovládání podle typu dílu řídí čtyřosé zařízení nebo šestiosá robotická ruka.
Zpracování povrchu
Při jednostupňovém laserovém dispergování byl přídavný materiál zaveden do laserem vytvořené lázně jako prášek v nosném plynu. Na rovinných vzorcích materiálů 1.2379 a 0.7070 s odpovídající úpravou povrchu proběhly zkoušky dispergování prášků ZrO2 + Y2O3 a Al2O3 + TiO2. Jako parametry procesu byly sledovány teplota lázně, fokusace, rychlosti posuvu, úhel trysky prášku a ochranný plyn.
Charakteristika vrstev
První zkouškou byla vizuální prohlídka vrstev na vzorcích. Kritériem bylo zbarvení keramických částic, z něhož lze usuzovat na možný tepelný rozklad při dispergování. Slibné vrstvy byly vyšetřeny metalograficky s hodnocením změn struktury, rozdělení tvrdé fáze a přítomnosti pórů a trhlin. Zkoušky chování vrstev při tření a opotřebení za podmínek blízkých reálným proběhly na zařízení pro tažení pásky a zkoušky na životnost nástroje při niblování v IPT.