水導(dǎo)激光加工技術(shù)近年來在各個工業(yè)領(lǐng)域中嶄露頭角，其中超純水的使用是該技術(shù)的關(guān)鍵。本文將深入探討超純水在水導(dǎo)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(xué)和物理性質(zhì)上幾乎不含任何雜質(zhì)的水。其電阻率達到18.2 MΩ·cm，電導(dǎo)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(yīng)用中具有獨特的優(yōu)勢。它的導(dǎo)電性低、熱傳導(dǎo)性好等特點，非常適合用作水導(dǎo)激光加工的導(dǎo)向介質(zhì)。
在水導(dǎo)激光加工技術(shù)中，超純水的作用是將激光束傳導(dǎo)于水流中，可以有效增強激光的切割能力，提高加工質(zhì)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(nèi)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(zhì)。
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(jié)合反滲透和離子交換技術(shù)，進一步提高水的純度。
6、超濾：是一種膜分離技術(shù)，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，通常可以去除分子量大于1,000道爾頓的物質(zhì)。
三、超純水在水導(dǎo)激光加工中的重要性
1、傳熱效果：超純水作為介質(zhì)，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(shè)備。
3、清潔效果：防止激光加工過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)附著在工件表面。
4、保護效果：減少水垢和腐蝕，保護激光設(shè)備，延長設(shè)備使用壽命。
四、超純水與加工質(zhì)量的關(guān)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(zhì)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(yīng)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(zhì)量。
2、醫(yī)療設(shè)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(lǐng)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(dǎo)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(shè)備和工件。水導(dǎo)激光加工對于很多行業(yè)來說都是一個值得入手的設(shè)備加工技術(shù)，相對于傳統(tǒng)繁重工序的加工，水導(dǎo)激光加工讓加工變得更加簡單快捷。
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