水導(dǎo)激光技術(shù)之切割：材料加工后的優(yōu)勢分析

發(fā)布日期：2025-02-13 10:19 ????瀏覽量：

激光切割在復(fù)合材料、陶瓷和難加工材料的精密切割上有許多優(yōu)勢，由于工具和工件之間沒有直接接觸，而不會產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力、摩擦和磨損。然而激光發(fā)出的高熱能會導(dǎo)致工件表面出現(xiàn)硬度損失和局部塌陷等問題。因此水導(dǎo)激光切割技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為材料加工行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

1、水導(dǎo)激光加工技術(shù)在特殊材料加工中的卓越表現(xiàn)

在加工硬脆性或有毒半導(dǎo)體材料時，常常面臨著工件漂移、毒性氣溶膠污染等嚴(yán)重問題，采用水導(dǎo)激光加工技術(shù)，不僅能有效提升加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率，還能避免環(huán)境污染。通過對比了水導(dǎo)激光和傳統(tǒng)精密鋸切工藝切割砷化鎵(GaAs)晶片的表面質(zhì)量。水導(dǎo)激光切割得到的切縫更整齊，無毛刺和碎屑，且切割速度比鋸切高7-10倍；同時水射流的存在避免了有毒砷化鎵顆粒向空氣中擴(kuò)散。

2、水導(dǎo)激光加工技術(shù)在金屬板材切割中的優(yōu)勢凸顯

在金屬板材切割方面，用傳統(tǒng)激光與水導(dǎo)激光分別切割不同厚度的AISI1020鋼板，發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)激光大大降低了材料表面粗糙度，并最大限度減少了與傳統(tǒng)激光切割相關(guān)的問題，例如切口和熱損傷。同時，與傳統(tǒng)激光切割相比，水導(dǎo)激光切割產(chǎn)生的白層更小，表面波紋也得到顯著改善。通過對比還發(fā)現(xiàn)，在切割速度一致的情況下，水導(dǎo)激光切割在材料表面粗糙程度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)熱影響區(qū)方面優(yōu)勢明顯，這一特性在不銹鋼切割對比中也得到充分驗(yàn)證。

3、水導(dǎo)激光切割后 TC4 鈦合金表面形貌分析

對水導(dǎo)激光切割后的TC4鈦合金表面形貌進(jìn)行了詳細(xì)分析。切割后的表面隆起、凹陷處呈現(xiàn)出不同特征，根據(jù)形態(tài)特點(diǎn)可分為隆起區(qū)、凹陷區(qū)、碎石區(qū)、波紋區(qū)這 4 種區(qū)域。隆起區(qū)和凹陷區(qū)在切割表面的上部、中部交替循環(huán)出現(xiàn)，碎石區(qū)和波紋區(qū)出現(xiàn)在切割表面的底部。

水導(dǎo)激光加工技術(shù)憑借在不同材料切割中的出色表現(xiàn)，無論是解決特殊材料加工難題，還是在金屬板材切割中展現(xiàn)出的質(zhì)量與效率優(yōu)勢，以及對切割后表面形貌的獨(dú)特呈現(xiàn)，都表明它正引領(lǐng)著高效切割領(lǐng)域的革新之旅，為材料加工行業(yè)帶來更多可能。

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