La rugosité de la surface joue un rôle essentiel dans l'ablation laser à impulsions ultracourtes,
en particulier pour les applications industrielles utilisant des opérations en mode rafale,
traitement laser multi-impulsions, et la génération de périodiques induits par laser
structures de surface. Ainsi, nous abordons l'impact de la rugosité de la surface sur
topographie d'ablation laser résultante prédite par un modèle de simulation et
par rapport aux résultats expérimentaux. Nous présentons une étude multi-échelle complète
cadre de simulation qui utilise d'abord le domaine temporel aux différences finies
simulations pour calculer la distribution de fluence de surface sur une surface rugueuse
mesuré par un microscope à force atomique suivi du modèle à deux températures
couplé à une simulation hydrodynamique/mécanique des solides pour le matériau initial
chauffage. Dernièrement, un modèle informatique de dynamique des fluides pour la relaxation des matériaux
et le flux de fluide est développé et utilisé. Résultats de l’état final de l’aluminium et
AISI 304 les simulations sur l'acier inoxydable ont démontré l'alignement avec les normes établies
modèles d'ablation et prédiction des dimensions du cratère. Notamment, Al a exposé
effets de diffusion optique significatifs dus à la rugosité initiale de la surface de 15
nm – être 70 fois en dessous de la longueur d'onde du laser, conduisant à localisé, sélectif
processus d'ablation et topographie du cratère considérablement modifiée par rapport à
conditions idéalisées. Contraire, AISI 304 avec une rugosité RMS de 2 nm a montré non
différence. Ainsi, nous soulignons la nécessité d'incorporer des,
valeurs de rugosité de surface spécifiques au matériau dans l'ablation à grande échelle
simulation. En outre, les variations de fluence locales induites ont démontré la
incapacité de négliger les effets de transport de chaleur latéral dans ce contexte.

Cet article explore les excursions dans le temps et leurs implications.

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