Лазерный мир

Струсевич А. В., Добрина Д. А., Синев Д. А., Мироненко М. С., Синев Д.А., Университет ИТМО, Санкт- Петербург // Сборник тезисов Конференция:IV Всероссийский конгресс молодых ученыхРаздел:Инженерные системы и приборостроение Рубрика:Фундаментальные основы лазерных микро- и нанотехнологий, 2015, УДК 535.21

Лазерная перфорация керамических материалов на сегодняшний день широко применяется для качественного и производительного получения отверстий диаметром до 100 мкм. Такая обработка отличается от традиционных (в т.ч., механических) методов перфорации возможностью точного регулирования геометрических параметров отверстий. Существуют различные режимы лазерной перфорации неметаллических(в т.ч. керамики) материалов, в основном она производится на эксимерных или CO2- лазерах[1],[2]. Процессы лазерной перфорации до сих пор исследуются, и наличие достаточно широкого спектра лазерных установок позволяет находить новые более производительные режимы обработки .
При исследовании режима влажной лазерной перфорации керамики, который отличается тем, что в момент облучения керамика находится под тонким слоем жидкости, был обнаружен не наблюдавшийся ранее феномен, заключающийся в образовании над поверхностью образца стеклообразных сфер диаметром до 1 мм. С помощью скоростной видеосъёмки было зафиксировано, что их рост происходит вследствие инфляции пузыря из
ванны расплава.
Целью данной работы является исследование причин и механизма данного процесса. В результате исследования был предложен механизм , основывающийся на модели температурной динамики лазерно нагреваемого полубесконечного тела с сильным поверхностным теплоотоводом [3]. Предположительно, нелинейность пространственного распределения температуры вглубь материала приводит к выталкиванию парами тонкого
поверхностного слоя расплава с последующим застыванием его в виде сферы.
Процесс образования сфер смоделирован теоретически и исследован экспериментально, в т.ч. найдены зависимости от входных технологических параметров: режима лазерной обработки, геометрических и химических характеристик образца.

Полное содержание статьи: http://openbooks.ifmo.ru/ru/collections_article/2083/analiz_mehanizma_obrazovaniya_stekloobraznyh_sfer_nad_poverhnostyu_keramiki_v_processe_ee_vlazhnoy_lazernoy_ablyacii.htm