激光辅助加工3Y-TZP陶瓷

表面粗糙度降54%

通过激光辅助加热实现塑性去除，加工出的3Y-TZP陶瓷表面质量显著优于传统切削。

Xu, Miao · 张海云 · 赵玉刚 · Zengbo, Zhang · Jinjian, Zhang · Gao, Yuewu · Weisheng, Lin

Optics and Laser Technology 2024

参数信息

表面粗糙度降低率

54.12 %

刀具磨损降低率

56.5 %

切屑长度

50 μm

激光功率

90.3 W

转速

400 r/min

切削深度

0.21 mm

进给速度

4.4 mm/min

预热时间

15 s

技术优势

粗糙度降一半

激光预热使切削区材料软化，塑性去除下表面粗糙度值降低54.12%。

刀具寿命翻倍

切削力降低，刀具磨损量减少56.5%，延长刀具使用寿命。

切屑连续率高

切屑形态从粉末变为长度超过50 μm的条状，便于排屑和回收。

塑性去除主导

材料去除方式从脆性去除转变为塑性去除，减少表面微裂纹。

应用场景

• 陶瓷精密加工：用激光辅助切削替代传统磨削，在保证表面质量的同时减少刀具损耗。
• 先进陶瓷部件：直接加工出低粗糙度、无微裂纹的陶瓷零件，省去后续抛光工序。
• 难加工材料切削：通过预热软化，使硬脆材料实现塑性去除，提高可加工性。