氮化硅陶瓷因高硬度、耐磨性強，被譽為航空航天與電子工業(yè)的“超級材料”，但其脆性大、加工效率低、表面易損傷的痛點長期困擾制造業(yè)。如今，上海理工大學(xué)聯(lián)合華日激光，通過激光誘導(dǎo)微溝槽輔助磨削技術(shù)，實現(xiàn)磨削效率提升300%、表面粗糙度改善16%的突破性進展！其核心裝備正是華日明星產(chǎn)品——Poplar納秒激光器。  

 一、技術(shù)突破：激光輔助磨削如何改寫加工規(guī)則？  

研究團隊采用 華日Poplar 355nm納秒激光器，在氮化硅陶瓷表面精準(zhǔn)加工環(huán)形、棋盤、圓弧三種微溝槽圖案（槽寬74.7μm，深157.1μm），并對比磨削效果：  

- 磨削力銳減：環(huán)形溝槽工件在40μm深度下的磨削力，僅相當(dāng)于傳統(tǒng)10μm深度的磨削力，法向力最大降幅達28.2%！  

- 表面質(zhì)量飛躍：激光輔助后表面粗糙度（Ra）平均降低16.09%，環(huán)形圖案工件Ra低至0.876μm（傳統(tǒng)加工為1.044μm），電鏡顯示表面無裂紋缺陷。  

- 效率提升300%：相同磨削力下，加工深度從10μm提升至40μm，單次材料去除量翻4倍！  

> 關(guān)鍵結(jié)論：環(huán)形微溝槽憑借最大燒蝕面積（37.76mm2）和最優(yōu)力傳遞方向，成為降低比磨削能（最低4.78×10? J/mm3）、提升表面精度的最佳方案。  

二、華日Poplar激光器：精密微加工的“核心引擎”

| 波長              | 355nm紫外         | 高吸收率，適合陶瓷非金屬精密加工 |  

| 單脈沖能量        | >125μJ@40kHz     | 確保溝槽深度一致性               |  

| 脈沖寬度         | 16±2 ns           | 熱影響區(qū)極小，避免基材損傷       |  

| 功率穩(wěn)定性        | ≤3% RMS           | 保障微溝槽形貌均勻               |  

| 重復(fù)頻率          | 20-200kHz可調(diào)     | 適配不同掃描速度需求             |  

設(shè)備硬實力：  

- 精準(zhǔn)控溫：22℃恒溫系統(tǒng)確保長時間加工穩(wěn)定性；  

- 三維靈活調(diào)控：Z軸自動對焦，XY平臺精密定位，實現(xiàn)復(fù)雜圖案設(shè)計；  

- 工業(yè)級可靠性：>5W@50kHz輸出，滿足連續(xù)生產(chǎn)需求。

三、應(yīng)用前景：從實驗室到工業(yè)產(chǎn)線  

該技術(shù)已成功驗證于氮化硅陶瓷，未來可拓展至：  

? 航空航天：渦輪葉片陶瓷熱障涂層高效加工  

? 半導(dǎo)體：碳化硅基板、陶瓷封裝件精密刻蝕  

? 醫(yī)療器械：人工關(guān)節(jié)陶瓷部件無損傷磨削