水導(dǎo)激光加工技術(shù)(WJGL)是一種混合加工方法，它將激光與“細(xì)如發(fā)絲”的水射流相結(jié)合，以類似于傳統(tǒng)光纖的方式通過全內(nèi)反射引導(dǎo)激光束，水射流可以持續(xù)冷卻切割區(qū)域并有效地清除碎屑。作為一種“清潔、受控的冷激光技術(shù)”，WJGL技術(shù)解決了干式激光加工技術(shù)存在的重大問題，如熱損傷、污染、變形、碎屑沉積、氧化、微裂紋、錐度和精度低。

技術(shù)指標(biāo)

激光器：

（1）脈沖持續(xù)時(shí)間在us或ns范圍內(nèi)的二極管泵浦固態(tài)脈沖Nd:YAG激光器，工作波長(zhǎng)為1064、532或355nm。

（2）平均激光功率范圍為20-400W。

超純水：

（1）系統(tǒng)含自帶水處理系統(tǒng)、純凈的去離子過濾水。

（2）水射流"細(xì)如發(fā)絲"，耗水量低：在50-800 bar 壓力下約10L/h;對(duì)工件施加的作用力可以忽略不計(jì)(<0.1N)。

噴嘴：

（1）噴嘴由藍(lán)寶石或金剛石制成，可以在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生長(zhǎng)而穩(wěn)定的水射流，而且無需更換。

（2）直徑范圍：25-100 um。切割切口寬度范圍為27-100um，具體取決于噴嘴尺寸。激光能量總是被引導(dǎo)到切口的底部。

技術(shù)比較

水導(dǎo)激光加工技術(shù)采用在空氣-水界面完全反射的激光束。光束可以被引導(dǎo)超過 100 mm 的距離，從而實(shí)現(xiàn)平行的高縱橫比切口。無需對(duì)焦或距離控制。

加熱、消融和冷卻在每個(gè)激光脈沖中重復(fù)。在下一個(gè)激光脈沖發(fā)射前，激光燒蝕位置已被冷卻至正常水溫。該過程實(shí)現(xiàn)了約1%時(shí)間的激光加工和快速冷卻。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）超細(xì)水束流，無需對(duì)焦的高精密加工

（2）大能量的納秒激光，可實(shí)現(xiàn)高效加工

（3）水束流冷卻作用，避免熱損傷

（4）水束流沖刷作用，提高加工表面質(zhì)

加工材料

鉆石：原石和合成鉆石(CVD、HPHT)

金屬：不銹鋼、鋁、鈹銅、銅、黃銅、金、形狀記憶合金(鎳鈦諾)、鈦、鎳、高溫合金

超硬材料：多晶立方氮化硼(PCBK)和低晶金剛石(PCD)、單晶金剛石(SCD)

陶瓷：氧化鋯(ZRO2)、氮化鋁 (ALN)、氧化鋁 (AL203)、氮化硅 (SIN)

半導(dǎo)體：硅(SI)、砷化鎵(GAAS)、碳化硅 (SIC)

復(fù)合材料：陶瓷基復(fù)合材料(CMC)、金剛石復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料