水導激光技術之切割：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)生機械應力、摩擦和磨損。然而激光發(fā)出的高熱能會導致工件表面出現(xiàn)硬度損失和局部塌陷等問題。因此水導激光切割技術應運而生，成為材料加工行業(yè)關注的焦點。

1、水導激光加工技術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體材料時，常常面臨著工件漂移、毒性氣溶膠污染等嚴重問題，采用水導激光加工技術，不僅能有效提升加工質量、生產(chǎn)效率，還能避免環(huán)境污染。通過對比了水導激光和傳統(tǒng)精密鋸切工藝切割砷化鎵(GaAs)晶片的表面質量。水導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散。

2、水導激光加工技術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)激光與水導激光分別切割不同厚度的AISI1020鋼板，發(fā)現(xiàn)水導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，水導激光切割在材料表面粗糙程度和內部結構熱影響區(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證。

3、水導激光切割后 TC4 鈦合金表面形貌分析

對水導激光切割后的TC4鈦合金表面形貌進行了詳細分析。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。