Este estudo investigou os efeitos dos parâmetros de processamento a laser no desempenho da ablação durante a ablação a laser em femtossegundos multilayer de cerâmica de nitreto de silício. Experimentos iniciais foram realizados para estabelecer uma linha de base e identificar desafios associados à ablação volumétrica. Os resultados revelaram danos térmicos significativos, incluindo fusão local, principalmente devido ao acúmulo excessivo de calor causado pela intensidade de desfoque do feixe de laser. Subsequentemente, foi realizado um estudo sistemático de parâmetros para analisar a influência dos parâmetros do laser na profundidade de ablação e rugosidade da superfície. Os resultados indicam que as velocidades de escaneamento mais baixas e distâncias de hatch menores resultam em maiores densidades de energia, levando a uma maior remoção de material, mas também a um aumento na rugosidade da superfície devido à formação ampliada de fusão. A direção de escaneamento teve um impacto marginal na profundidade de ablação, mas influenciou significativamente a rugosidade da superfície, com uma estratégia mista unidirecional resultando em melhor qualidade da superfície. Além disso, à medida que o número de camadas de escaneamento aumentava, a profundidade da ablação também aumentava, mas permanecia inferior aos valores esperados, mostrando uma diminuição média de 15% e 36%, respectivamente. Adicionalmente, os ajustes na posição focal com valores variáveis foram implementados para contrabalançar o efeito de desfoque, demonstrando uma remoção consistente de material. Imagens cruzadas de SEM e FIB de alta resolução revelaram a presença de uma camada recast, confirmando ainda mais que o acúmulo excessivo de calor pode degradar a qualidade da superfície na ablação de múltiplas camadas.
Zahrani et al. (Ter,) estudaram esta questão.