탄화규소의 안정적인 분리를 위해 절단 손상을 줄이고자 이중 펄스 피코초 레이저와 기계적 균열 복합 절단 방법을 제안하였다. 균열 유도 홈과 응력 유도 균열의 협동 작용 공정 경로를 통해 재료의 고품질 안정 절단을 실현하였다. 이중 펄스 지연, 층별 스캔 간격, 레이저 출력 및 스캔 속도가 연삭 현상, 균열 안정성 및 단면 품질에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였다. 실험 결과, 이중 펄스 타이밍 조절이 이중 펄스의 협동 효과를 현저히 향상시키며, 1 ps 지연 시 재료 제거 능력이 최적이고 단일 가공 홈 깊이가 단일 펄스 대비 81.34% 증가하였다; 층별 스캔 간격이 30 μm일 때 절단 품질, 효율 및 균열 제어가 최적 조화를 이루었다; 최적 레이저 출력은 18.6 W, 스캔 속도는 15 mm/s이다. 연삭이 강화됨에 따라 측벽 영역의 C, O 요소 함량은 증가하고 Si 함량은 감소하여 레이저 작용이 Si 증발, C 풍부화 및 산화 변형을 유도함을 나타낸다. 본 가공 기술은 탄화규소 재료의 절단 및 분리를 가능하게 하며, 최적 매개변수 조건에서 보다 안정적인 균열 유도 홈 및 내부 균열이 형성되어 손상은 적고 제어가 우수한 탄화규소 절단 품질을 얻는 데 유리하며, 탄화규소와 같은 단단하고 취성인 단결정 재료의 고품질 레이저 절단을 위한 기술적 기반을 제공한다.

레이저 가공;4H-SiC;피코초 레이저;이중 펄스;레이저 절단