본 연구는 1 μm 고출력 연속 레이저가 304 스테인리스강에 미치는 손상 과정을 일련의 시뮬레이션 및 실험 관찰을 통해 심층 분석하였으며, 서로 다른 출력 밀도, 재료 두께 및 열-기계적 상호 작용이 재료의 관통 시간 및 그 변화 규칙에 미치는 영향을 중점적으로 탐구하였다. 연구 결과, 스테인리스강 두께가 증가함에 따라 열응력과 온도 구배가 재료 변형 및 균열 형성에 미치는 영향이 심화되어 관통에 필요한 레이저 출력 밀도와 시간이 함께 증가하는 것으로 나타났다. 열응력의 기여는 재료 손상 과정을 더욱 가속화하였으며, 특히 높은 출력 밀도에서는 열 변형과 응력 집중이 재료의 기계적 특성에 현저한 영향을 미쳐, 0.5~2 mm 두께의 304 스테인리스강이 고출력 연속 레이저 조사 시 관통 손상 임계값에 뚜렷한 차이를 보였다. 최종적으로 수치 해석 및 데이터 피팅을 통해 레이저 조사 시간과 재료 두께, 관통 임계값 간의 함수 관계를 도출하여 1 μm 고출력 연속 레이저가 304 스테인리스강의 관통 및 손상 특성을 정량적으로 평가할 수 있도록 하였다.

연속 레이저;스테인리스강;관통 임계값;손상 효과