Mechanical and Microstructural Anisotropy of Laser Powder Bed Fusion 316L Stainless Steel

This paper aims at an in-depth and comprehensive analysis of mechanical and microstructural properties of AISI 316L austenitic stainless steel (W. Nr. 1.4404, CL20ES) produced by laser powder bed fusion (LPBF) additive manufacturing (AM) technology. The experiment in its first part includes an extensive study of the anisotropy of mechanical and microstructural properties in relation to the built orientation and the direction of loading, which showed significant differences in tensile properties among samples. The second part of the experiment is devoted to the influence of the process parameter focus level (FL) on mechanical properties, where a 48% increase in notched toughness was recorded when the level of laser focus was identical to the level of melting. The FL parameter is not normally considered a process parameter; however, it can be intentionally changed in the service settings of the machine or by incorrect machine repair and maintenance. Evaluation of mechanical and microstructural properties was performed using the tensile test, Charpy impact test, Brinell hardness measurement, microhardness matrix measurement, porosity analysis, scanning electron microscopy (SEM), and optical microscopy. Across the whole spectrum of samples, performed analysis confirmed the high quality of LPBF additive manufactured material, which can be compared with conventionally produced material. A very low level of porosity in the range of 0.036 to 0.103% was found. Microstructural investigation of solution annealed (1070 °C) tensile test samples showed an outstanding tendency to recrystallization, grain polygonization, annealing twins formation, and even distribution of carbides in solid solution

Porosity and microstructure of L-PBF printed AlSi10Mg thin tubes in laser shock peening

Laser powder bed fusion (L-PBF) has emerged as one of the most promising technologies for producing complex geometries that are difficult to achieve with other methods. However, its widespread adoption is hindered by issues such as deleterious microstructure, tensile residual stresses, and porous structure, mainly while working with aluminum alloys. To address these challenges, laser shock peening (LSP) offers a potential solution by mitigating the negative effects associated with aluminum L-PBF. This study investigates the impact of the important LSP parameters, namely energy, spot size, and overlap on L-PBF printed thin AlSi10Mg tubes. A total of 17 specimens were examined by varying the mentioned parameters at three levels each. The outcome of the study was evaluated in terms of residual stresses, porosity, microstructure and surface roughness. The results have shown significant improvements in residual stresses, where a maximum improvement of over 200% was observed and a decrease in porosity by 70%. Furthermore, the microstructure analysis revealed grain refinement and dislocation redistribution as material reactions, aligning with the observed microhardness increase. These findings demonstrate the viability of LSP as a post-processing method for demanding applications, effectively addressing the limitations of the L-PBF process

Výzkum vlivu fotovoltaických systémů na životní prostředí a na provoz rozvodných energetických sítí

Vliv fotovoltaických systémů na životní prostředí představuje významný aspekt při jejich posuzování přínosů. Zatímco samotný provoz fotovoltaických systémů není zatížen negativními vlivy, výroba a likvidace potřebných prvků systémů představuje jisté zatížení okolního prostředí. Výzkum je zaměřen na stanovení vlivu fotovoltaických systémů (FSV) na životní prostředí během celého životního cyklu. Znalost současného stavu bude podkladem pro výzkumné práce na minimalizaci vlivu FVS na ŽP. Současně bude studován vliv FVS na provoz rozvodných sítí s následným výzkumem a vývojem opatření pro dosažení minimálního vlivu. V roce 2004 byly zpracovány případně rozpracovány jednotlivé rešerše, studie a analýzy nezbytné pro další práci na projektu. Byly zahájeny procesní testy s inovativními technologickými postupy výroby solárních článků a panelů s ohledem na minimalizaci vlivu výroby na ŽP

Nízkoenergetické struktury fotovoltaických článků a prvky FV systémů

Projekt si klade za cíl spojit a využít potenciál vědeckých pracovníků v ČR zabývající se tématikou fotovoltaiky pro široce definované úkoly tohoto projektu. Byly detailně popsány možné aktivity směřující ke snížení nákladové ceny fotovoltaiky (solárních článků i dalších prvků fotovoltaických systémů). Zpráva sumarizuje průběh prací na řešení projektu v roce 2005. Aktivity se soustředili na uspořádání úvodního dvoudenního semináře projektu ve dnech v Rožnově pod Radhoštěm. Jeho hlavním cílem bylo seznámit všechny potenciální spopracovníky s náplní projektu a vytvořit podmínky pro započetí dobré vzájemné spolupráce. Následující aktivity byly zaměřeny na vytvoření přehledových rešerší pro fotovoltaiku všech generací, a to zejména na základě účasti na 20. evropské fotovoltaické konferenci, která se uskutečnila ve dnech 6.-10. června 2005 v Barceloně. Druhý seminář, na kterém byly prezentovány dosažené výsledky za první rok řešení, proběhl v Praze. Z hlediska kooperace společných aktivit byly rozděleny úkoly pro vypracování literárních rešerší, připraveny inovované polovodičové struktury s potenciálně vyšší konverzní účinnosti článků první generace, jejichž vzorky byly rozeslány a porovnávány diagnostikovaná data z jednotlivých pracovišť, získaná na křemíkových deskách, polovodičových strukturách a celých solárních článků připravených v rámci různých testů