日前，中國科學院寧波材料與技術工程研究所所屬二級所先進制造所的激光與智能能量場團隊，采用皮秒激光器結合五軸運動系統(tǒng)解決了難加工材料可控錐度的深小孔加工難題。
硬脆材料或高熔點難加工材料憑借優(yōu)異的材料性能，在工業(yè)領域應用廣泛。發(fā)動機、水刀等工業(yè)產品中的噴油嘴、水射流噴嘴的功能結構，都需要在硬脆性或高熔點的難加工材料上加工大深徑比小孔（簡稱“深小孔”），常規(guī)的機械加工方法、電加工方法難以控制小孔加工錐度，很難在硬脆、絕緣材料上加工出孔徑小于0．1mm的小孔。在實現正錐度、反錐度和零錐度等效果方面，激光加工方式具有顯著優(yōu)勢。
五軸聯(lián)動運動控制系統(tǒng)實現了工件在空間上的準確定位（精度小于3μm），焦點實時聚焦，保證了焦點定位準確；加工深小孔隨深度增加，激光入射角相應增大，由于激光光斑能量的高斯分布特點和耦合效應，小孔材料內壁對能量吸收率降低，激光去除效率減弱，五軸聯(lián)動運動系統(tǒng)通過角度補償變換控制激光焦點與工件表面入射角θ，減小激光入射角θ，可增加材料單位面積能量吸收率，提高材料去除率。
該技術為難加工材料可控錐度大深徑比深小孔加工奠定了基礎，對多類動力系統(tǒng)噴油嘴加工及拔絲孔加工等微小孔應用具有重要意義。
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