La rugosità superficiale gioca un ruolo fondamentale nell’ablazione laser a impulsi ultracorti,
in particolare per applicazioni industriali che utilizzano operazioni in modalità burst,
lavorazione laser multiimpulso, e la generazione di periodici indotti dal laser
strutture superficiali. Quindi, affrontiamo l'impatto della rugosità superficiale sul
topografia risultante dall'ablazione laser prevista da un modello di simulazione e
rispetto ai risultati sperimentali. Presentiamo una multiscala completa
quadro di simulazione che utilizza innanzitutto il dominio del tempo alle differenze finite
simulazioni per il calcolo della distribuzione della fluenza superficiale su una superficie ruvida
misurato da un microscopio a forza atomica seguito dal modello a due temperature
accoppiato con simulazione idrodinamica/meccanica dei solidi per il materiale iniziale
riscaldamento. Infine, un modello fluidodinamico computazionale per il rilassamento dei materiali
e il flusso del fluido viene sviluppato e utilizzato. Risultati dello stato finale dell'alluminio e
AISI 304 le simulazioni dell'acciaio inossidabile hanno dimostrato l'allineamento con quanto stabilito
modelli di ablazione e previsione della dimensione dei crateri. In particolare, Al ha esposto
effetti significativi di dispersione ottica dovuti alla ruvidità superficiale iniziale 15
nm – essendo 70 volte al di sotto della lunghezza d'onda del laser, portando a localizzato, selettivo
processi di ablazione e topografia del cratere sostanzialmente alterata rispetto a
condizioni idealizzate. Contrario, AISI 304 con rugosità RMS di 2 nm ha mostrato no
differenza. Quindi, evidenziamo la necessità di incorporare elementi realistici,
valori di rugosità superficiale specifici del materiale nell'ablazione su larga scala
simulazioni. Inoltre, le variazioni di fluenza locale indotte hanno dimostrato la
inadeguatezza nel trascurare gli effetti del trasporto di calore laterale in questo contesto.

Questo articolo esplora i giri e le loro implicazioni.

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