水導激光加工技術近年來在各個工業(yè)領域中嶄露頭角,其中超純水的使用是該技術的關鍵。本文將深入探討超純水在水導激光加工中的作用及其特性。
一、什么是超純水?
超純水是指在化學和物理性質上幾乎不含任何雜質的水。其電阻率達到18.2 MΩ·cm,電導率極低,通常低于0.1 µS/cm,在0.056 µS/cm左右。與普通自來水相比,超純水中的離子、微生物和有機物含量幾乎為零,這使其在工業(yè)應用中具有獨特的優(yōu)勢。它的導電性低、熱傳導性好等特點,非常適合用作水導激光加工的導向介質。
在水導激光加工技術中,超純水的作用是將激光束傳導于水流中,可以有效增強激光的切割能力,提高加工質量和效率。噴嘴需要由藍寶石或金剛石制成,可以在很長一段時間內產(chǎn)生長而穩(wěn)定的水射流,直徑范圍為25-100um,切割切口寬度范圍為27-100um,具體取決于噴嘴尺寸。
二、超純水的制備工藝
1、反滲透法:通過半透膜去除水中的離子和有機物。
2、離子交換法:利用離子交換樹脂去除水中的陽離子和陰離子。
3、蒸餾:通過加熱和冷卻過程去除水中的溶解物質。
4、紫外線消毒:使用紫外線殺死水中的微生物。
5、電去離子法:結合反滲透和離子交換技術,進一步提高水的純度。
6、超濾:是一種膜分離技術,通過半透膜去除水中的懸浮物、膠體、細菌和大分子有機物等,通??梢匀コ肿恿看笥?,000道爾頓的物質。
三、超純水在水導激光加工中的重要性
1、傳熱效果:超純水作為介質,能夠快速傳遞激光產(chǎn)生的熱量,防止材料過熱損傷。
2、冷卻效果:有效冷卻激光加工過程中的工件和設備。
3、清潔效果:防止激光加工過程中產(chǎn)生的雜質附著在工件表面。
4、保護效果:減少水垢和腐蝕,保護激光設備,延長設備使用壽命。
四、超純水與加工質量的關系
1、表面光潔度:使用超純水可以顯著提高工件表面的光潔度。
2、加工精度:超純水的使用可以減少雜質對激光路徑的干擾,確保切割和雕刻的精確
3、材料選擇性:超純水適用于多種材料的激光加工,特別是對高精度要求的材料。
五、超純水在實際加工中的應用案例
1、微電子行業(yè):在芯片制造中,超純水用于清洗和冷卻,確保產(chǎn)品質量。
2、醫(yī)療設備制造:在精密醫(yī)療器械的制造過程中,超純水用于激光切割和焊接。
3、航空航天領域:在航空部件的加工中,超純水用于高溫合金的激光加工。
超純水在水導激光加工中是不可或缺的,其優(yōu)越的性能不僅提高了加工效率,還保護了設備和工件。水導激光加工對于很多行業(yè)來說都是一個值得入手的設備加工技術,相對于傳統(tǒng)繁重工序的加工,水導激光加工讓加工變得更加簡單快捷。