科詩特水導激光設備，精密陶瓷高質量加工的利器

先進陶瓷因其高硬度、耐磨、耐腐和質輕等優越性能，被廣泛應用于現代工業。然而，由于其高脆性和硬度，加工過程中面臨著不小的困難。

目前，使用傳統機械加工方法很難生產符合高科技領域需求的產品，存在效率低、加工質量不理想等問題。因此，以激光為加工能源的“激光加工技術”正逐漸在相關材料加工中得到應用。激光加工作為一種非接觸式加工技術，能夠避免材料脆性去除時產生的表面裂紋。通過將光能轉變為熱能，激光加工使工件表面局部溫度迅速升高，從而使工件材料融化、汽化。然而，傳統的激光加工技術不可避免地會形成熱影響區，導致熱變形以及工件表面出現“黑邊”的問題。

▲粉體圈拜訪科詩特

為了解決上述問題，東莞市科詩特技術有限公司率先推出了具有全自主知識產權的“水導激光切割技術”。不久前，粉體圈前往拜訪了這家年輕而實力雄厚的科技公司，深入了解這一令人耳目一新的技術。在這里，我們也將所獲得的見解分享給大家。

根據科詩特負責人介紹，水導激光技術早起源于瑞士，被應用于鉆石、鐘表的加工。這項技術的原理是利用激光在水與空氣的界面上發生全反射的現象，將激光約束在直徑幾十微米的微細水射流中，利用水的高密度和傳導性能，使激光通過水射流進行傳播和聚焦，從而實現材料加工。

▲水導激光原理圖，激光在水束內部會發生全反射

在微射流的參與下，水導激光也具備了和傳統激光加工有明顯區別的特征，如：

• 由于水射流具有冷卻作用，因此消除了熱應力；

• 加工產生的雜質會隨水束流走，不會污染材料和環境；

• 水束截面內能量均勻分布，加工時幾乎不會有毛刺，碎屑，崩邊等問題；

• 因不存在機械應力，可完美保障加工后的材料強度；

• 適合切割復雜表面材料，多層材料，超硬材料，切縫無錐度，良好的切盲槽和三維加工能力，切割精度±5μm。

▲水導激光加工過程示意圖

負責人強調，水導激光的優勢在于它相對于傳統激光用時更短，切縫更窄，加工范圍更大，而且精度高、效率高，加工的精細程度則視水射流噴嘴尺寸而定。因此這項技術在、半導體、新能源等要求嚴格的市場有明顯的競爭優勢，市場前景可觀。

▲碳化硅晶錠滾圓加工過程（視頻）

科詩特負責人講到，目前先進制造業對精細加工的需求越來越高，但國內當前面臨的國際貿易形式不太樂觀，不少激光設備及激光器已禁止向中國銷售，其中包括水導激光使用的激光器，迫使國內公司尋求其它方式的貿易合作。

為了解決這個卡脖子難題，2018年科詩特團隊中心人員參與國家重點研發項目“激光高精度快速復合制造工藝與裝備”，并在2022年1月成立了科詩特技術公司，水導激光項目正是公司的1號工程。

▲研發歷程

目前，科詩特水導激光加工的中心技術已先后被攻克，中心部件經過1年以上驗證，加工效果已在CVD晶種加工、鉆石珠寶加工、SiC晶錠滾圓、精密陶瓷加工等應用領域取得客戶認可。

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