다중 펄스 나노초 레이저 어블레이션으로 폴리크리스탈린 입방 질화붕소를 가공하는 동안 발생하는 순간적인 온도 상승이 급격하고 열 축적이 뚜렷하며 어블레이션 크기 예측이 어려운 문제를 해결하기 위해 순간 열전달과 재료 제거를 결합한 모델을 구축하였다. 구성 성분 체적 분율 혼합과 Voigt-Reuss-Hill 규칙을 기반으로 온도 의존 등가 열 물성을 모델링하였으며, 가우시안 공간 분포, 다중 펄스 시간 변조 및 스캐닝 체류 동작을 고려한 순간 열전달 모델을 설정하고, 피크 온도 상승과 열 축적 두 가지 계산 조건을 설정하였다. 이어 Arrhenius 적분 제거 기준을 도입하고 "저출력 동역학 고정과 고출력 보정을 결합한" 2단계 보정 전략을 적용하여 어블레이션 크기 예측 방법을 확립하였으며, 1-pass 및 7-pass 두 대표 작업 조건과 실험 비교 검증을 수행하였다. 실험 결과, PcBN 표면 온도는 "빠른 가열과 느린 냉각"의 주기적 반응을 보였으며, 펄스 간 명확한 열 축적이 관찰되었고, 고온 물리 보정 후 모델은 고출력 조건에서 표면 피크 온도의 비물리적 과대 평가를 억제하였다. 단일 패스 및 7패스 어블레이션 깊이 예측의 R² 값은 각각 0.906 및 0.708로, 횡단면적 변화 추세도 잘 나타내었다. 횡단면 SEM 결과는 고출력 조건에서 그루브 표면 근처에 보다 뚜렷한 재용융 재퇴적층 및 열 영향 구역이 존재함을 보여주었으며, 이는 겉보기 너비 측정 차이의 중요한 원인이다. 이 모델은 다중 펄스 나노초 레이저 어블레이션 폴리크리스탈린 입방 질화붕소의 순간 열 반응과 재료 제거 과정을 잘 설명하여 레이저 가공 열 영향 분석 및 매개변수 최적화에 근거를 제공한다.

나노초 레이저 어블레이션; 폴리크리스탈린 입방 질화붕소; 순간 열전달; Arrhenius 적분