陶瓷是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。是一種高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化的功能材料,特點是硬度高、剛度高、強度高、無塑性、熱穩定性高、化學穩定性高等。
然而陶瓷材料在機械加工成型過程中受工藝條件的限制,無法準確預留用于裝配的各種孔、槽、邊,所以在工程陶瓷產品上進行打孔加工是生產中經常需要的,同時這也是陶瓷加工的一個重要技術。而陶瓷材料高硬度高脆性、容易碎裂的特點,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,才能擴大材料的可加工性范圍,使其能更廣泛的應用。
目前,陶瓷材料激光打孔最具優勢的就數激光打孔技術了。
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,激光束通過光學系統聚焦在陶瓷工件上,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,從而去除材料實現小孔加工。
優點:
(1)屬于非接觸加工,不會對材料造成機械擠壓或機械應力,安全可靠;
(2)操作簡單,加工速度快、效率高,并且用計算機控制易于實現機械化;
(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聚到波長量級,在很小的區域內集中很高的能量,特別適合于加工微細深孔,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身的部位主要是外殼聽筒及天線打孔、耳機打孔等部位,具有效率高、成本低、變形小、適用范圍廣等優點。通過優化激光加工工藝參數,可以加工出更高質量的微孔。所以相對于陶瓷材料,激光打孔工藝是占據了很全面的優勢。