Micromachining of Al₂O₃-TiC ceramics by excimer laser

Micromachining of Al2O3-TiC ceramic using a KrF excimer laser was studied in the fluence range 2 to 8 J/cm2 . The ablation rate decreases and the roughness increases with the first pulses but after about 200 pulses the process reaches a stationary stage where both roughness and ablation rate become constant. Observation of the processed areas by scanning electron microscopy showed that a globular topography is formed during the first stage and that the surface topography remains unchanged with further pulses. This globular topography is responsible for the variation of roughness and ablation rate observed during the first stage. EDS analysis showed that the globular features present an external region with higher titanium content and a core formed of unaffected material. Se estudia el micromecanizado de cerámicas Al2O3-TiC mediante un láser de excímero de KrF con un rango de fluencia de 2 a 8 J/cm2 . La velocidad de ablación disminuye y la rugosidad aumenta con los primeros pulsos. Sin embargo, después de 200 pulsos, el proceso alcanza el régimen estacionario, donde tanto la rugosidad como la velocidad de ablación permanecen constantes. La observación mediante SEM de determinadas áreas mostraban una topografía globular formada durante la primera etapa, mientras que con los siguientes pulsos permanece in cambios. Esta topografía globular es responsable de la variación de rugosidad y de la velocidad de ablación observada durante las primeras etapas del proceso. Los análisis de EDS sobre las zonas globulares mostraron la existencia de una región externa rica en titanio y un núcleo formado por el material sin afectar.