毫秒激光打孔过程的数值模拟(3)
激光打孔过程是在毫秒量级内完成的[8]。有熔化和蒸发两过程。熔化过程影响孔的直径；蒸发作用影响孔的深度。激光能量大多用于蒸发，在热传导过程中克服阻力项损失的能量忽略不计。在这个过程当中，激光脉冲能量几乎全部用于蒸发，若在材料上打出直径为 ，深度为 的孔，根据能量平衡原理[9]，则激光脉冲能量 应为:
(3)
式中 是材料的单位体积破坏比能（J/cm³）。其小孔孔径 和孔深 可用以下二式估算：
（1）式中 是激光脉冲能量(J)。（2）式中 是材料的汽化热比能(J/cm³）， 是材料的熔化热比能（J/cm³）。（3）式中 是激光光束进入材料表面时的发散半角（rad），当材料处于透镜焦平面时， =0。
1.3.3 激光打孔特点
激光打孔具有如下优点[10,11,12]：
（1）速度快，效率高
（2）深宽比大
深宽比指的是在打孔过程中温度达到熔点时熔池的深度和宽度即小孔直径的比值。深宽比越大，打孔效果越好，质量越高。
（3）可在硬、脆、软等材料上进行
因为激光的高能量特性，即使是硬度很高的金刚石材料都能瞬间熔融并且形成小孔。
（4）无材料损耗
激光打孔是激光直接照射，不需要与材料相接触，不会在加工过程中因为操作不当引起材料的损坏和断裂。
（5）可在倾斜面上打孔
激光打孔可以进行大角度加工，即使在不好操控的斜面上也轻而易举。