上海晶圆水导激光加工研究进展

材料的厚度对加工工艺提出不同挑战。对于超薄材料（如几十微米的箔材），水射流的冲击力可能导致材料变形或振动。中科煜宸通过优化水压、采用真空吸附工作台和降低进给速度等策略，确保薄材的平整和稳定加工。对于超厚材料（如十几毫米的陶瓷或复合材料），则需要更高的激光功率和更优化的光束管理，确保能量能通过水束流有效传递至切口底部，同时高压水流需有足够的动能将深槽中的熔渣彻底排出。公司通过分层的参数优化和特殊喷嘴设计，在厚板加工上也取得了明显突破，拓展了技术的应用边界。中科煜宸实现水导激光设备国产化，关键部件自主研发摆脱进口依赖。上海晶圆水导激光加工研究进展

中科煜宸水导激光技术的科学原理深刻而精妙，其根基在于光学、流体力学与材料科学的交叉融合。系统工作时，纯净去离子水在超高压力下通过蓝宝石或金刚石制成的微孔喷嘴，形成直径数十微米的层流状水射流。与此同时，激光器发出的光束经精密光学组件准直与聚焦，从水束流的后上方以特定角度入射。当激光到达水与周围空气的界面时，因水折射率高于空气，在满足全反射临界角条件下，激光将被完全约束在水射流内部，如同在一种动态的、液体的“光纤”中向前传播，能量损失极小。这束“水载激光” 终作用在材料表面时，水流瞬间将激光能量传递给材料并使其汽化，同时高速水流立即将汽化产物和熔融残渣冲刷带走。整个过程，水流扮演了多重角色：激光波导、冷却剂、排屑介质和保护层，从而在原理层面确保了加工区极低的热积累和完美的清洁度。重庆水辅助激光水导激光加工微加工解决方案内置的智能工艺数据库基于海量实验构建，能根据材料与加工类型推荐优化参数，大幅降低工艺开发门槛与时间。

中科煜宸积极响应国家“走出去”战略，不断拓展国际市场，其水导激光设备已出口至欧洲、美洲、亚洲等多个国家和地区，获得了国际客户的普遍认可。公司在海外设立了多个营销和服务网点，为国际客户提供及时、专业的服务。例如，在欧洲市场，公司的水导激光设备凭借高精度、高稳定性的优势，成功进入航空航天和医疗器械领域；在亚洲市场，设备已批量应用于电子和汽车制造行业。通过拓展国际市场，中科煜宸不 提升了品牌的国际影响力，也为我国激光智能制造装备的出口做出了贡献。

中科煜宸建立了完善的质量控制体系，从原材料采购、零部件生产、设备组装到成品检测，每一个环节都严格遵循国际标准和行业规范。公司拥有先进的检测设备和专业的检测团队，对设备的各项性能指标进行全盘检测，确保每一台出厂设备都符合设计要求和客户需求。例如，对水导激光设备的定位精度、重复定位精度、加工表面质量等关键指标，采用激光干涉仪、三坐标测量仪等高精度检测设备进行检测，检测精度达到微米级。完善的质量控制体系为中科煜宸产品的可靠性和稳定性提供了有力保障，赢得了客户的普遍信赖。模具型腔加工表面粗糙度低至0.2μm，水导激光让模具使用寿命提升2倍。

在硬质合金刀具加工中，传统的加工方式容易导致硬质合金刀具刃口崩损、精度下降，而中科煜宸水导激光技术能够实现刀具的精密加工和刃口修整。该技术加工的硬质合金刀具，刃口锋利度提升30%，表面粗糙度Ra值低至0.3μm，使用寿命延长2倍以上。在立铣刀、钻头等刀具加工中，能够实现复杂刃型的精确加工，提升刀具的切削效率和加工质量。目前，该技术已应用于多家刀具制造企业，推动了我国刀具行业的技术升级，缩小了与国际先进水平的差距。对于陶瓷等脆性材料，水导激光加工可有效避免微裂纹扩展，获得光滑断面，保持材料本征性能。苏州超薄水导激光加工工艺验证与打样

通过控制参数进行表面微织构加工，可在模具、摩擦副或生物材料表面制备功能化结构，提升产品性能。上海晶圆水导激光加工研究进展

如何将激光高效、低损耗地耦合进直径细如发丝的水射流，是水导激光技术的关键难点。中科煜宸的解决方案涉及精密的准直光学、独特的入射角度设计以及动态对焦系统。激光束需被整形为与水射流直径匹配的光斑，并以精确的角度射向水束流后端入口。公司拥有Patent的耦合机构能确保光轴与水射流轴线的空间位置在长时间工作下保持极高的对准稳定性，即使设备振动或热漂移，也能通过传感器进行微补偿。这种精妙的耦合技术，确保了激光能量 大化地用于材料加工，而非损耗在界面上。上海晶圆水导激光加工研究进展

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