华日激光辅助磨削新突破,提升氮化硅陶瓷加工效率!

通过激光在氮化硅表面诱导生成规则微沟槽,显著降低了磨削力、改善了表面质量

2025-11-06 14:13 华日激光
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摘要:根据《机械工程学报》2022年第15期发表的重要研究成果《规则图案影响的氮化硅陶瓷激光辅助磨削机理与质量分析》,由郑迪昊、钱炜、吴重军、郭维诚共同完成的研究,为破解氮化硅陶瓷加工难题提供了创新解决方案。该研究通过激光在氮化硅表面诱导生成规则微沟槽,系统研究了不同图案对磨削效果的影响,显著降低了磨削力、改善了表面质量。


论文来源信息:

· 论文标题:《规则图案影响的氮化硅陶瓷激光辅助磨削机理与质量分析》

· 主要作者:郑迪昊,钱炜,吴重军,郭维诚

· DOI:10.3901/JME.2022.15.152


研究新发现:激光辅助加工显著提升氮化硅陶瓷磨削效果

氮化硅陶瓷被誉为“工业钻石”,其高硬度、高耐磨性和优异的化学稳定性使得传统磨削方式效率低、质量难控。郑迪昊等研究者的实验结果表明,激光诱导微沟槽辅助磨削可以显著改善氮化硅陶瓷的加工效果。

经激光预处理后,在40μm深磨削中,磨削力与未处理工件10μm磨削时相当,表面粗糙度最高提升约16%,加工质量实现跃升。研究表明,环形、棋盘形和圆弧形三种规则图案中,环形规则图案的改善效果最为显著。


激光诱导微沟槽形貌:

磨削工艺设计:

磨削力对比:

表面粗糙度差异:

光源推荐:

文中激光诱导微沟槽的制备,对光源的精度、稳定性、适配性要求极高,华日激光 Poplar 纳秒级激光器完美匹配实验需求,核心优势如下:

  • 低热影响:激光能量瞬间聚焦,避免传统激光的热损伤问题,确保微沟槽边缘平整、无裂纹,与论文中 “无额外损伤” 的实验要求完全契合;

  • 高稳定性输出:为 “单一变量实验” 提供精准数据支撑;

  • 工业级兼容性:除氮化硅陶瓷外,还可适配氧化铝、氧化锆等硬脆材料,参数(功率、扫描速度)可调范围广,满足科研实验需求。


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