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水導(dǎo)激光加工技術(shù)作為一種創(chuàng)新切割方法應(yīng)運(yùn)而生。它通過在激光切割過程中引入水流，能夠有效減少熱損傷，提高切割后的材料表面質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所需材料的精確加工，可以說是新一代精密加工利器。
從工業(yè)考古出發(fā)，水導(dǎo)激光是1986年由德國(guó)公司Aesculap-Werke AG發(fā)明的，首代設(shè)備僅僅是在光纖出口加了一小柱水流。1991年，Lasag AG公司在之前的基礎(chǔ)上，將激光聚焦在噴嘴中，從而形成了真正意義上的水導(dǎo)激光。1997年，Synova SA公司將上述原理樣機(jī)商用化，并進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用[2]。早期的研究主要集中在激光與水介質(zhì)的相互作用以及水介質(zhì)對(duì)激光束的傳輸和聚焦效果。隨著激光技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究人員開始探索水導(dǎo)激光技術(shù)在其他領(lǐng)域的的應(yīng)用。
進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)科學(xué)家們開始深入探索水導(dǎo)激光的技術(shù)原理。研究人員對(duì)激光在水中的傳播特性，包括激光與水的相互作用、激光在水束中的折射和散射規(guī)律等進(jìn)行了大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。例如，通過建立復(fù)雜的光學(xué)模型來模擬激光在不同水質(zhì)（如純水、含有微量雜質(zhì)的水）中的傳播路徑，以更好地理解如何通過水來精確引導(dǎo)激光能量。這一時(shí)期，水導(dǎo)激光開始初步應(yīng)用于一些對(duì)精度和熱影響要求較高的特定領(lǐng)域，如珠寶加工和部分精密電子元件制造。
隨著對(duì)水導(dǎo)激光加工技術(shù)的深入理解，其材料加工范圍不斷拓展。除了早期應(yīng)用的材料外，研究學(xué)者還嘗試應(yīng)用于一些難加工材料，如超硬陶瓷和高強(qiáng)度金屬合金。在醫(yī)療領(lǐng)域，水導(dǎo)激光被用于加工生物相容性材料，如用于制造植入式醫(yī)療器械的特殊聚合物和金屬材料。在保證不損傷材料性能的前提下，適用于制造復(fù)雜的形狀和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，滿足醫(yī)療設(shè)備的特殊需求。
進(jìn)入多元?jiǎng)?chuàng)新階段，水導(dǎo)激光開始與其他先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行融合。例如，與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了更加自動(dòng)化和智能化的加工過程。通過CAD/CAM軟件，可以精確地設(shè)計(jì)加工路徑和參數(shù)，然后直接控制水導(dǎo)激光加工設(shè)備進(jìn)行加工。
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發(fā)表于 2025-1-2 15:17:11
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