科研领域

金属表面切割、开槽

水导激光是微观世界的 “精准手术刀”。凭借极高的聚焦精度,它能对各类新型材料进行纳米级的切割与微加工,帮助科研人员制备高质量的材料样本,深入探究材料在微观尺度下的性能,加速新型功能材料的研发进程。

水导激光技术利用了水与空气折射率的差异,通常水的折射率约为 1.33,空气折射率约为 1.0。激光束通过特定的光学系统聚焦后,以一定角度射向高压水束与空气的界面,当入射角小于全反射的临界角时,激光束在水束内表面发生全内反射,从而被限制在水束中传输,就像在光纤中传播一样。带有激光的水束作用于金属表面,金属材料吸收激光能量,使表面的金属瞬间熔化、汽化或发生化学反应等,按照预设的切割或开槽路径,实现对金属表面的精确加工。同时,水束还能在加工过程中起到冷却和冲刷的作用,及时带走热量和熔化的金属碎屑等。

  • 性能

    热影响小:与传统激光切割相比,水的冷却作用能迅速带走热量,显著减少热影响区,降低金属因受热产生的变形、微裂纹等缺陷的风险,能更好地保持金属材料的性能和微观结构。 精度高:激光在水束中传输稳定,能量分布相对均匀,水束能将激光精确引导至目标位置,可实现高精度的切割和开槽,切割缝和槽的宽度控制精准、边缘整齐、尺寸精度高。 表面质量好:水流的冲刷作用可及时去除切割和开槽过程中产生的熔渣和碎屑,使金属表面更加光滑、洁净,减少了后续表面处理工序。 减少污染:水介质能有效捕捉和带走加工过程中产生的烟尘、有害气体等,减少对环境的污染和对操作人员的健康危害。 材料适应性广:可以用于多种金属材料的切割和开槽,包括不锈钢、合金钢、钛合金、铝合金等各种常见金属以及一些难加工的金属材料。

主 要 应 用

  • 航空航天领域:用于加工航空发动机的叶片、机匣等零部件,进行高精度的切割和开槽,满足航空部件在高温、高压等恶劣环境下的使用要求。
  • 电子领域:在金属基电路板、电子元器件的金属外壳等加工中,进行精细的切割和开槽,实现电气连接、散热结构等功能的加工。
  • 模具制造:对模具钢等材料进行切割和开槽,制造模具的型腔、冷却通道等结构,提高模具的制造精度和质量。
  • 汽车制造:可用于汽车零部件的加工,如底盘、车身结构件等的切割和开槽,有助于实现汽车的轻量化设计和提高零部件的性能。