水導激光加工技術：傳統(tǒng)加工與水導激光在相同工藝參數下的加工表面質量對比

發(fā)布日期：2025-04-23 10:52 ????瀏覽量：

在航空航天與半導體制造領域，加工表面質量直接影響材料的力學性能與器件可靠性。傳統(tǒng)激光加工雖具高效率優(yōu)勢，但其熱影響區(qū)（HAZ）、重熔層及微裂紋等問題限制了其在精密制造中的應用。

水導激光加工技術通過耦合高壓水射流與激光能量，顯著降低熱效應并提升加工精度。本文基于相同工藝參數，對比分析水導激光與傳統(tǒng)加工（干激光、電火花等）在鈦合金、砷化鎵等材料中的表面形貌特征，揭示其微觀結構與性能差異。

航空航天金屬材料的加工表面形貌

1、“干激光”與水導激光切割鈦合金切口截面的SEM圖像

2、“壁面效應”的細節(jié)圖示

3、“干激光”、電火花加工和水導激光工藝下孔洞重鑄層的SEM圖

4、SEM下的高密度位錯和交叉機械孿晶

5、脈沖頻率對涂層分層的影響

半導體材料的加工結果

1、精密鋸切和水導激光切割砷化鎵(GaAs)晶片的前表面質量對比

2、不同進給速度下刻劃硅仿真和實驗截面形貌對比

3、不同水射流熱導率下得到的溫度場

4、加工開始 1.65ps后的密度波分布

5、硅片劃槽得到的V形截面

水導激光加工技術通過水射流與激光能量的協(xié)同作用，在航空航天金屬材料與半導體晶圓加工中展現出顯著優(yōu)勢。其低熱輸入、高精度及無污染特性，為難加工材料的高效精密制造提供了創(chuàng)新解決方案。

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