陶瓷是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無(wú)機(jī)非金屬材料。是一種高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化的功能材料,特點(diǎn)是硬度高、剛度高、強(qiáng)度高、無(wú)塑性、熱穩(wěn)定性高、化學(xué)穩(wěn)定性高等。
然而陶瓷材料在機(jī)械加工成型過程中受工藝條件的限制,無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)留用于裝配的各種孔、槽、邊,所以在工程陶瓷產(chǎn)品上進(jìn)行打孔加工是生產(chǎn)中經(jīng)常需要的,同時(shí)這也是陶瓷加工的一個(gè)重要技術(shù)。而陶瓷材料高硬度高脆性、容易碎裂的特點(diǎn),使陶瓷的精密鉆孔加工,特別是小孔和微孔加工、成型加工、螺紋加工等等,都需要很好的加工工藝,才能擴(kuò)大材料的可加工性范圍,使其能更廣泛的應(yīng)用。
目前,陶瓷材料激光打孔最具優(yōu)勢(shì)的就數(shù)激光打孔技術(shù)了。
激光打孔在陶瓷這樣的超硬材料的小孔加工也是行之有效的。激光加工一般采用脈沖激光器,激光束通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦在陶瓷工件上,利用高能量密度(106~109W/cm2)的激光脈沖使被加工表面部位熔融、氣化和蒸發(fā),從而去除材料實(shí)現(xiàn)小孔加工。
優(yōu)點(diǎn):
(1)屬于非接觸加工,不會(huì)對(duì)材料造成機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力,安全可靠;
(2)操作簡(jiǎn)單,加工速度快、效率高,并且用計(jì)算機(jī)控制易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化;
(3)精密度高,加工成本低,工藝水平高等。
激光聚焦光斑可以會(huì)聚到波長(zhǎng)量級(jí),在很小的區(qū)域內(nèi)集中很高的能量,特別適合于加工微細(xì)深孔,最小孔徑只有幾微米,孔深和孔徑比可大于50。激光打孔用于陶瓷機(jī)身的部位主要是外殼聽筒及天線打孔、耳機(jī)打孔等部位,具有效率高、成本低、變形小、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。通過優(yōu)化激光加工工藝參數(shù),可以加工出更高質(zhì)量的微孔。所以相對(duì)于陶瓷材料,激光打孔工藝是占據(jù)了很全面的優(yōu)勢(shì)。