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水導(dǎo)激光加工技術(shù)：傳統(tǒng)加工與水導(dǎo)激光在相同工藝參數(shù)下的加工表面質(zhì)量對比
發(fā)布日期：2025-04-23 10:52 ????瀏覽量：
在航空航天與半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，加工表面質(zhì)量直接影響材料的力學(xué)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(yīng)用。
 
水導(dǎo)激光加工技術(shù)通過耦合高壓水射流與激光能量，顯著降低熱效應(yīng)并提升加工精度。本文基于相同工藝參數(shù)，對比分析水導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(dǎo)激光切割鈦合金切口截面的SEM圖像

 
2、“壁面效應(yīng)”的細節(jié)圖示

 
3、“干激光”、電火花加工和水導(dǎo)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(dǎo)體材料的加工結(jié)果


1、精密鋸切和水導(dǎo)激光切割砷化鎵(GaAs)晶片的前表面質(zhì)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(dǎo)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(dǎo)激光加工技術(shù)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(dǎo)體晶圓加工中展現(xiàn)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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