介紹了硬脆性陶瓷激光切割技術(shù)研究的若干新進(jìn)展，著重從工藝角度系統(tǒng)地分析總結(jié)了激光加工陶瓷減少熱損傷的4大類型：傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化參數(shù)法、多道切割法、應(yīng)力引導(dǎo)控制裂紋切割法以及輔助切割法。結(jié)合實(shí)際研究經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)陶瓷不同薄厚類型及三維切割需求，提出了目前該技術(shù)所需解決的主要題目及相關(guān)思考。
　　
　　1引言
　　
　　廣義上玻璃、搪瓷、琺瑯、釉、水泥、單晶或其他無機(jī)化合物都屬于陶瓷的范疇。陶瓷因具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、高盡緣、無磁性、比重小、自潤滑及熱膨脹系數(shù)小等的*優(yōu)點(diǎn)，除了在日常生活和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，正越來越多地作為電子器件、滑動(dòng)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)制件、能源構(gòu)件等應(yīng)用材料，在機(jī)械、化工、電子以及航空航天等一些科技領(lǐng)域中顯示出巨大的應(yīng)用需求和上風(fēng)潛力。但其硬度高、脆性大、抗熱震性與重現(xiàn)性差等致命弱點(diǎn)嚴(yán)重阻礙了該類材料工程化的推廣應(yīng)用。目前通過組分復(fù)合（如陶瓷基復(fù)合材料）和成型工藝可以在一定程度上進(jìn)步陶瓷的可加工性和達(dá)到部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際陶瓷零構(gòu)件的使用需求，多數(shù)情況下仍需要進(jìn)行修整加工，以進(jìn)步陶瓷零構(gòu)件的外形和尺寸精度，滿足機(jī)械結(jié)構(gòu)相互靈活配合的目的。其中，切割即是陶瓷零構(gòu)件加工中一個(gè)*的基本手段。激光切割技術(shù)因其具有非接觸性、柔性化、效率高及易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制等特點(diǎn)，一直以來頗受青睞，人們寄希看于這種高能束加工方法可以象對(duì)待金屬材料的切割一樣，很好地完成陶瓷的無損切割。
　　
　　2陶瓷激光切割技術(shù)特點(diǎn)及現(xiàn)行主要方法
　　
　　以激光作為加工能源，在硬脆性陶瓷加工方面的發(fā)展?jié)摿σ岩姸四撸核梢詫?shí)現(xiàn)無接觸式加工，減少了因接觸應(yīng)力對(duì)陶瓷帶來的損傷；陶瓷對(duì)激光具有較高的吸收率（氧化物陶瓷對(duì)10.6μm波長激光的zui高吸收率可達(dá)80％以上），聚焦的高能激光束作用于陶瓷局部區(qū)域的能量可超過108J/cm2，瞬間就可使材料熔化蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)率加工；由于聚焦光斑小，產(chǎn)生的熱影響區(qū)小，可以達(dá)到精密加工的要求；激光的低電磁干擾以及易于導(dǎo)向聚焦的特點(diǎn)，方便實(shí)現(xiàn)三維及異形面的特殊加工要求。激光器的種類很多，以激光光束質(zhì)量、材料對(duì)熱源的高吸收效率以及適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，CO2激光熱加工仍為陶瓷切割的主要手段。激光切割的難易程度由材料的熱物理性質(zhì)決定，由于陶瓷是由共價(jià)鍵、離子鍵或兩者混合化學(xué)鍵結(jié)合的物質(zhì)。晶體間化學(xué)鍵方向性強(qiáng)，因而具有高硬度和高脆性的本征特性。相對(duì)于金屬材料，即使是高精密陶瓷，其顯微結(jié)構(gòu)均勻度亦較差，嚴(yán)重降低了材料的抗熱震性，常溫下對(duì)剪切應(yīng)力的變形阻力很大，極易形成裂紋、崩豁甚至于材料碎裂。因此，無損傷激光切割陶瓷類高硬脆無機(jī)非金屬材料一直是一個(gè)誘人的且亟待解決的題目。總結(jié)近20年來激光加工陶瓷技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，陶瓷的激光切割技術(shù)主要包括傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化參數(shù)法、多道切割法、應(yīng)力引導(dǎo)控制裂紋切割法以及輔助切割法四大類。
　　
　　2.1傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化參數(shù)法
　　
　　該類方法基本鑒戒金屬材料激光加工的成熟工藝，僅通過優(yōu)化工藝參數(shù)來實(shí)現(xiàn)加工目的。研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)不同材料需要采用不同的激光激勵(lì)方式，對(duì)于大多數(shù)陶瓷，脈沖激光切割方式是較好的選擇，連續(xù)激光切割方式一般更適用于其中的薄片狀玻璃切割。進(jìn)步脈沖激光輸出的峰值功率、降低脈寬至納秒量級(jí)、減少重復(fù)頻率、降低切割速度是該類方法有效減少激光輸進(jìn)對(duì)材料產(chǎn)生的過熱影響，抑制裂紋產(chǎn)生的基本工藝規(guī)律。在無損切割速度的研究中，G.Lu等給出了激光功率、切割速度和材料厚度之間的關(guān)系式：P≥1.781011t2.41v，指出對(duì)于一定厚度t的材料，存在一個(gè)zui大切割速度v。要進(jìn)步切割速度，實(shí)驗(yàn)證實(shí)在相同激光功率條件下，采用線聚焦方式的切割速度可比點(diǎn)聚焦方式進(jìn)步5倍以上，線聚焦更好地增大了切割方向的熱輸進(jìn)量，并減少了垂直于切割方向的熱影響區(qū)。
　　
　　在優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)加工附件（包括夾具）的改進(jìn)也是該研究方法的一個(gè)突破點(diǎn)。激光加工中輔助氣體的超音速氣流可有效減少熱積累，抑制切割過程中的裂紋產(chǎn)生，但是超音速氣流的氣壓大，作用在被加工材料上會(huì)產(chǎn)生類似于刀具加工的接觸應(yīng)力。通過對(duì)超音速噴嘴的創(chuàng)新改進(jìn)，可使作用于材料表面的氣體凈壓力為零，達(dá)到抑制機(jī)械壓力損傷的目的。使用圖1所示F.Quintero等提出非同軸送氣方式在激光切割厚氧化物陶瓷中，會(huì)由于比同軸送氣更高的氣體利用率而產(chǎn)生更好的冷卻效果，切縫斷面無裂紋，底部無掛渣（圖2所示）。采用真宅吸盤固定硬脆性陶瓷可以保持工件在激光加工過程中的受力均勻，減少因夾持預(yù)應(yīng)力而增大材料產(chǎn)生裂紋乃至斷裂的概率。
　　　　該類研究中，值得一提的是I.Black等對(duì)8.5mm和9.2mm厚的Al2O3基瓷磚進(jìn)行的切割研究。他們通過優(yōu)化切割速度、脈寬、噴嘴直徑、氣體類型及壓力等措施，實(shí)現(xiàn)了該類厚板陶瓷的直線切割，并通過建立經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒聹y了該種方法針對(duì)不同厚度陶瓷的無裂紋切割速度。實(shí)驗(yàn)所用瓷磚型陶瓷一般具有較低的密度，疏松的結(jié)構(gòu)可以為應(yīng)力積累提供很好的開釋空間。但是在對(duì)尖角的切割中，由于過燒產(chǎn)生了難以控制而無法避免的裂紋。Al2O3陶瓷相比其他陶瓷具有熱膨脹系數(shù)低及楊氏模量低的特點(diǎn)，對(duì)熱應(yīng)力產(chǎn)生的斷裂阻力高，因此Al2O3陶瓷厚板激光無損切割的成功還不能*表示所有陶瓷都可以采用類似的切割工藝。
　　
　　2.2多道切割法
　　
　　多道切割法即采用激光多次掃描同一切割軌跡而達(dá)到往除材料的目的。一般先以較低功率激光多次掃描同一加工路徑，以不斷推進(jìn)加工深度，至一定厚度后，轉(zhuǎn)而以高功率激光完成切割。該方法工藝zui為簡單，但可靠性差。優(yōu)點(diǎn)在于每道切割時(shí)單位長度輸進(jìn)的能量小，可以降低熱載荷，抑制裂紋產(chǎn)生與擴(kuò)展。但是此法在提出之際就已被明確指出這是一種犧牲加工時(shí)間和效率的切割方法，用該方法切割8.5mm的氧化鋁陶瓷需要60或100次激光的重復(fù)掃描“走刀”（如下表所示）。
　　　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)激光每道掃描所產(chǎn)生的熔渣很難及時(shí)排除，往往因嚴(yán)重堆積造成切縫堵塞及殘余熱作用霍加。因此，該方法更適用于以氣化切割機(jī)制為主的陶瓷。采用調(diào)Q的CO2激光及納秒級(jí)脈寬抑制裂紋，以氣化多道切割方式對(duì)Si3N4陶瓷進(jìn)行無損切割研究，可以將微裂紋尺寸控制在晶粒尺寸的范圍。
　　
　　2.3應(yīng)力引導(dǎo)控制裂紋切割
　　
　　在激光掃描切割玻璃板的瞬態(tài)溫度場和應(yīng)力場的有限元分析中，研究職員發(fā)現(xiàn)位于光斑前后以及冷卻點(diǎn)四周存在一個(gè)拉應(yīng)力區(qū)，可以促使材料加工處形成裂紋并擴(kuò)展以完成切割過程，這種方法很快應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，目前已成為研究、遠(yuǎn)景也極為看好的激光切割陶瓷方法之一。該方法通過激光輻照在陶瓷表面的切割方向產(chǎn)生拉應(yīng)力，但并不將工件熔化或氣化，*依靠應(yīng)力使材料斷裂而完成切割。
　　
　　使用橢圓光斑并增大光斑尺寸可以減少斷面上的熱影響區(qū)，增大冷卻氣體流量和減少冷卻點(diǎn)與光斑間隔呵以增大拉應(yīng)力值。Yu-ZanWang等通過有限元分析。采用線聚焦激光束切割玻璃，在直線切割方向上可以得到很大的溫度梯度，從而實(shí)現(xiàn)熱劈裂加工。在液晶顯示器玻璃的激光切割中，研究職員嘗試對(duì)材料施加三點(diǎn)力的彎矩，以在其內(nèi)部產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，增強(qiáng)裂紋控制的同時(shí)也加快了切割速度。
　　
　　Tsai等在厚型陶瓷切割的實(shí)驗(yàn)中，先使用一束激光進(jìn)行切槽加工，再用另一束非聚焦激光在材料上產(chǎn)生熱應(yīng)力發(fā)生斷裂。由于槽的限制，第二道激光誘發(fā)的裂紋將會(huì)沿著槽的軌跡進(jìn)行擴(kuò)展，達(dá)到無損切割目的。以YAG和CO2聚焦激光混合切割10mm厚的陶瓷板，60W的YAG激光用來切槽，44W的CO2激光產(chǎn)生熱應(yīng)力引導(dǎo)控制裂紋使材料斷裂，切割速度可達(dá)3mm/s。該種方法固然常被成為“雙光束”法（如圖3所示），但其原理仍然是建立在以應(yīng)力作用引導(dǎo)裂紋擴(kuò)展達(dá)到切割目的。實(shí)驗(yàn)方法上，人們采用更多方式的設(shè)備組合以期達(dá)到更好的切割質(zhì)量。雙CO2激光的組合方式可以完成對(duì)2.54mm的氧化鋁陶瓷的切割，速度接近5mm/s。此外，還有將雙光束與冷卻氣流相配合的切割方法，以產(chǎn)生更大的熱應(yīng)力用以切割厚板。這種以裂紋控制為基礎(chǔ)的“雙光束”方法獲得陶瓷厚板切割成功的報(bào)道為10mm厚陶瓷的直線切割衛(wèi)引，研究成果頗受矚目。但是該方法設(shè)備系統(tǒng)和工藝操縱復(fù)雜，而且由于引導(dǎo)裂紋擴(kuò)展的可控制性較差，在曲線和角形切割中始終難以達(dá)到無損的切割效果。
　　　　2.4輔助切割法
　　
　　激光復(fù)合切割技術(shù)是將激光技術(shù)與一些傳統(tǒng)切割技術(shù)相結(jié)合，既有以激光為主的方法亦有以激光為輔助工具的方法。總體而言，還未能充分發(fā)揮激光技術(shù)的獨(dú)占上風(fēng)，理論創(chuàng)新也因工藝上的多學(xué)科交叉特色而有所束縛。
　　
　　水是液體輔助激光加工方法中zui常見輔助介質(zhì)，水中激光加工可以避免空氣中加工的污染，抑制飛濺物的產(chǎn)生和再沉積。由于水對(duì)紅光的吸收率較高，水中加工的激光波長以藍(lán)綠光為佳，實(shí)際應(yīng)用中，考慮到加工效率，則常以近紅外波長的Nd：YAG激光為主要切割熱源。水輔助切割既可將工件浸于其中進(jìn)行激光加工，亦可利用與光束同軸水流的水導(dǎo)激光切割方法。
　　
　　1987年NoboruMorita等提出在水中通過Nd：YAG激光可以實(shí)現(xiàn)無缺陷陶瓷加工。此后I.Black等發(fā)現(xiàn)水中加工會(huì)因多余的熱量被水吸收而減少激光切割的熱影響區(qū)，但由于熔渣的冷凝，其切縫斷裂面裂紋仍然難以得到抑制。在采用Nd：YAG激光加工Al2O3陶瓷的過程中，研究職員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡和加熱液體的活動(dòng)有助于熔渣的排出，進(jìn)步加工質(zhì)量。此外，假如考慮光在水中具有*穿透能力的波段為紫外波段，則對(duì)于一定深度的水下切割陶瓷材料，波長為532nm的倍頻Nd：YAG激光會(huì)更適合。但隨著水層深度的加大，激光能量損失也隨之增長。由于水對(duì)激光的折射率會(huì)使光束的焦點(diǎn)下移，實(shí)際應(yīng)用中往往需要重新調(diào)整焦點(diǎn)位置以獲得*切割效果。如圖4所示的水導(dǎo)激光加工中，同軸進(jìn)射的水流可以有效減少熱影響區(qū)，降低熱應(yīng)力以抑制工件表面裂紋產(chǎn)生，適合厚板材料的切割。
　　　　1982年，國內(nèi)研究職員提出的“微區(qū)激光切削”方法是一種典型的激光為輔方法。通過將激光束聚焦成為光帶，用以加熱、熔化余量和零件分界面的微區(qū)，同時(shí)用剝離工具剝離已分離的切屑，并使工件相對(duì)聚焦激光束和剝離工具而運(yùn)動(dòng)。2007年6月，極光飛行科學(xué)公司（AuroraFlightSciences）在西維吉尼亞高技術(shù)同盟公司和NASA聯(lián)合投資的支持下，公布開始實(shí)施激光輔助切削輕量碳化硅陶瓷基復(fù)合材料（CMC）項(xiàng)目的研究。即以激光器作為輔助手段，將零件表面加熱到540℃，使脆性的陶瓷基復(fù)合材料恰好軟化，再使用*的刀具進(jìn)行零件切割加工。
　　
　　由于人們?cè)谔沾裳芯恐幸逊e累沉淀了大量經(jīng)驗(yàn)，激光在金屬材料的應(yīng)用技術(shù)研究也頗為成熟。因此針對(duì)硬脆性陶瓷類非金屬材料的激光加工，研究職員已從多學(xué)科范圍提出過大量的可嘗試方法，4大類方法僅是對(duì)已有代表性工藝的一種扼要總結(jié)。相對(duì)于金屬材料，陶瓷類非金屬材料除具有硬脆性高、導(dǎo)熱率差等普遍性特點(diǎn)外，還存在明顯的個(gè)性差異，即使是同一配方、同一原料也會(huì)由于燒結(jié)批次不同而在顯微結(jié)構(gòu)上存在差異，這種差異對(duì)于無損切割往往是不容忽視的。實(shí)際中，研究職員往往要視加工材料的具體情況進(jìn)行工藝調(diào)整、改進(jìn)，乃至創(chuàng)新，對(duì)材料加工前所需進(jìn)行的預(yù)處理細(xì)節(jié)，如浸潤、附著有助應(yīng)力開釋的粘合膜等，也同樣不容忽視。
　　
　　3陶瓷激光切割技術(shù)所面臨的題目與思考
　　
　　硬脆性陶瓷類非金屬材料激光切割技術(shù)的研究從未停步，但目前還沒有一項(xiàng)能夠真正滿足大批量企業(yè)化生產(chǎn)的率激光加工方法。新型產(chǎn)業(yè)對(duì)陶瓷需求的日益增長，更是敦促*的陶瓷可加工技術(shù)大步發(fā)展的良好契機(jī)，機(jī)遇與挑戰(zhàn)同在。
　　
　　從加工工藝而言，陶瓷加工的*步必須確定公道的激光輸出方式。激光激勵(lì)的基本方式有兩種：連續(xù)輸出和脈沖輸出。兩種輸出方式針對(duì)不同類型的陶瓷各有發(fā)揮所長之處，需要綜合考慮切割質(zhì)量和切割速度。通常連續(xù)輸出適用于玻璃、有機(jī)玻璃等非晶態(tài)非金屬材料。脈沖輸出方式則多適用于陶瓷等多晶或單晶材料。此外，厚度、密度等無疑也是需要考慮的重要影響因素。無損切割是陶瓷加工的首要目標(biāo)，針對(duì)材料的不同特征，側(cè)重點(diǎn)各有不同。按照陶瓷構(gòu)件及陶瓷器件的發(fā)展趨勢，陶瓷激光加工所面臨的題目與思考略述如下。
　　
　　3.1薄型陶瓷的激光精密切割
　　
　　應(yīng)用于微電子、生物等領(lǐng)域的陶瓷類無機(jī)非金屬材料的厚度一般在1mm左右。該類材料多稱為精細(xì)陶瓷，高密度高質(zhì)量，幾無燒結(jié)缺陷。采用激光對(duì)該類材料的加工，通過調(diào)整激光工藝參數(shù)，重點(diǎn)降低激光輸出占空比，以在保證材料切斷的條件下盡量降低激光輸出的均勻功率。同時(shí)進(jìn)步激光切割速率（對(duì)于非晶態(tài)的玻璃材料，甚至可以采用連續(xù)激光切割方式），并使用較大氣壓值的輔助氣體進(jìn)行吹除，可以達(dá)到切口整潔無裂紋的無損切割。要解決的關(guān)鍵題目是如何保證切割的精細(xì)度，包括加工定位精度、切縫的精密度等。如圖5所示片狀微電子線路基板上的引腳制孔，切割定位精度需要達(dá)到幾十微米。
　　　　金屬材料激光加工中，往往可以通過采用電容式傳感器的高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來保證切割頭與工件的距。離嚴(yán)格一致。但盡大多數(shù)陶瓷類非金屬材料具有高的電盡緣性，激光頭所帶高度調(diào)節(jié)不起作用。因此，現(xiàn)行激光加工系統(tǒng)在應(yīng)用于陶瓷類材料加工時(shí)，大多需要改進(jìn)、設(shè)計(jì)新的定位裝置或反饋系統(tǒng)。新開發(fā)的“激光精細(xì)加工非同軸顯微定位”裝置無需改變激光加工系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)，直接裝配于激光頭，裝卸靈活，定位精度可達(dá)加工機(jī)床精度，應(yīng)用于1mm高硼硅玻璃微流控封裝器件的加工取得了良好效果，其無損切割制孔陣列，單孔盡對(duì)定位精度約30μm，直徑zui小切割精細(xì)度可達(dá)300μm（圖6）。
　　　　3.2厚型陶瓷的激光無損切割
　　
　　裂紋是厚型陶瓷類材料激光切割所需解決的zui大題目。熱量注進(jìn)導(dǎo)熱性差的厚板材料中，會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力積累，在應(yīng)力特別是非平衡分布應(yīng)力的作用下，極易導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。需要說明的是，這里的“厚型”有一定的數(shù)值范圍：應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)嵱贸尚翁沾深惙墙饘倭銟?gòu)件的材料厚度一般均超過1mm，多為幾毫米乃至十幾毫米，厚度超過20mm以上的陶瓷類材料，特別是具有高密度低缺陷的該類材料，從現(xiàn)行燒結(jié)制備工藝來說也是難度極大。厚型陶瓷類材料的制備，往往會(huì)伴隨密度的下降，而密度的下降將會(huì)明顯降低激光切割的難度。因此針對(duì)實(shí)際應(yīng)用意義，該領(lǐng)域激光加工技術(shù)的研究重點(diǎn)可放在厚度20mm以下的陶瓷無損切割。厚型陶瓷類材料的加工往往對(duì)切縫精密度的要求不高。但其加工損傷將隨陶瓷厚度的增加而愈發(fā)嚴(yán)重，其無損切割難度已成為制約激光切割陶瓷技術(shù)發(fā)展的瓶頸。該類材料的切口斷面往往有一層熔凝層，經(jīng)顯微分析，重凝層的厚度僅在20mm左右，而斷面裂紋則分布于熔凝層上。陶瓷的硬脆特性使得這一熔凝層結(jié)構(gòu)疏松且極易脫落，其上裂紋并不滲透基體材料，對(duì)基體材料沒有不良影響。如圖7（a）所示左半部分是重凝層區(qū)域，右側(cè)上方白色箭頭所示為重凝層脫落后的基體材料。因此相比薄型材料，該類硬脆性厚型陶瓷激光切割研究的重點(diǎn)應(yīng)放在垂直于切縫的工件表面裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，如圖7（b）所示。
　　　　按照熱傳導(dǎo)基本原理對(duì)硬脆性陶瓷激光切割中的熱效應(yīng)行為進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行“脈沖激光連續(xù)走刀”方式在薄型陶瓷類材料切割中的成功，是由于材料在高能激光作用下的迅速穿透，個(gè)數(shù)有限的脈沖對(duì)材料表面溫升的影響可以近似等同于單個(gè)脈沖，脈沖問隙足以保證溫度的冷卻，從而抑制了因熱應(yīng)力作用而產(chǎn)生的裂紋；但對(duì)于該類厚型材料，脈沖數(shù)的增加對(duì)材料溫升的影響無法忽略，且連續(xù)走刀的掃描方式也無法有效減弱激光束前一個(gè)加工點(diǎn)的殘余熱量對(duì)后一個(gè)加工點(diǎn)的累積效應(yīng)，這種熱積累效應(yīng)將隨加工路徑的延長、加工路徑拐點(diǎn)的出現(xiàn)而加劇，尤易造成曲線、角形等內(nèi)輪廓的切割失敗。特別是在每次“連續(xù)走刀”沒有穿透切縫的情況下，更會(huì)由于熔化材料的反沖塞效應(yīng)、凝渣的堆積、輔助氣氛僅局限于輻照面淺層區(qū)域的有限冷卻作用，而增加這種熱積累效應(yīng)及隨之的應(yīng)力分布失衡，導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)。因此，對(duì)該類材料的切割，僅采取工藝調(diào)整是不夠的，還需要開發(fā)新的工藝。
　　
　　3.3陶瓷的激光三維切割
　　
　　就陶瓷本身而言，其在燒結(jié)過程中的高收縮率增大了陶瓷結(jié)構(gòu)件的制成難度。激光切割對(duì)材料幾乎不產(chǎn)生機(jī)械沖擊和壓力，且定位靈活，為實(shí)現(xiàn)陶瓷零構(gòu)件的三維加工提供了廣闊的發(fā)展空間。實(shí)現(xiàn)陶瓷激光三維切割的條件是解決好本文所提的前兩個(gè)題目，但陶瓷切割中，往往一個(gè)點(diǎn)的顯微裂紋就會(huì)引致整個(gè)陶瓷件的崩裂，因此，要真正實(shí)現(xiàn)可實(shí)用的陶瓷激光三維切割還有很長的路要走。針對(duì)陶瓷的熱物理性質(zhì)，可以預(yù)見的題目應(yīng)涉及：離焦量隨工件表面變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制的題目，復(fù)雜切割路徑的熱擴(kuò)散題目，激光束穿透工件單面對(duì)相對(duì)面的熱損傷題目以及激光關(guān)光點(diǎn)處應(yīng)力斷裂的控制題目等。
　　
　　4結(jié)論
　　
　　隨著陶瓷應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，激光在陶瓷加工方面的巨大潛力日趨顯現(xiàn)。激光加工方法尤其適合于常規(guī)方法不適用和不經(jīng)濟(jì)的方法，在硬脆性陶瓷類材料加工方面已體現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α５捎谔沾杀菊鞯挠泊嗵匦裕沟迷摷夹g(shù)的發(fā)展中還存在很多亟待解決的題目。隨著實(shí)驗(yàn)研究的廣泛深進(jìn)開展，對(duì)陶瓷激光加工的作用機(jī)制更需要得到理論上的論證和支持，根據(jù)該類材料的個(gè)性差異，系統(tǒng)開展有關(guān)工藝及機(jī)制的規(guī)范研究具有重要意義。