الطرق التقليدية للمعالجة تشمل القطع الميكانيكي ، القطع الحراري (على سبيل المثال ، البلازما / اللهب) ، وقطع الليزر التقليدي. القطع الميكانيكي يعتمد على الاتصال.يمكن أن يؤدي ارتداء الأدوات وقوى القطع إلى تلف صغير وتشوه، مما يحد من الدقة التي يمكن تحقيقها وسلامة السطح. القطع الحراري فعال للقطع السميكة ولكن عادة ما ينتج HAZ الكبير ، والتوترات المتبقية ،والشقوق الصغيرة التي تقلل من الأداء الميكانيكيمعالجة الليزر التقليدية، على الرغم من كونها متعددة الاستخدامات، قد لا تزال تعاني من HAZ الكبيرة نسبيا وأداء غير مستقر على المواد عالية الانعكاس أو الحرارة الحساسة.

كما هو ملخص في الشكل 3، WJGL يستخدم الماء كوسيلة نقل وسائل تبريد متزامنة، مما يقلل بشكل كبير HAZ وقمع التشوه والتشقق الدقيق،وبالتالي تحسين الدقة ونوعية الحافة / السطح (انظر الشكليمكن تلخيص مزاياه على النحو التالي:

1. انخفاض الأضرار الحرارية وتحسين الجودة: السعة الحرارية النوعية العالية وتدفق الماء المستمر يزيلون الحرارة بسرعة، مما يحد من التراكم الحراري ويساعد على الحفاظ على الهيكل الدقيق والخصائص.

2. تحسين استقرار التركيز واستخدام الطاقة: الحبس داخل النافذة يقلل من التشتت وفقدان الطاقة مقارنة بالتكاثر في الفضاء الحر ، مما يتيح كثافة طاقة أعلى ومعالجة أكثر اتساقًا مناسبة للقطع الدقيق ،الحفر المجهريوالهندسة المعقدة.

3. تشغيل أكثر نظافة وأماناً: تلتقط وسيلة المياه وتزيل البخارات والجسيمات والحطام، مما يقلل من تلوث الهواء ويحسن سلامة العمل.

المواصفات

حصة التطبيقات وتوزيع القطاع لمواد قطع الليزر الموجهة بالجرعة المائية (WJGL)

الطيران والطاقة (≈30~35%)

يمثل هذا القطاع أكبر حصة من تطبيقات WJGL. المواد النموذجية تشمل البوليمرات المعززة بألياف الكربون (CFRP) ، والمواد المركبة المصفوفة بالألومنيوم (Al MMC) ،والمواد المركبة السيراميكية المصفوفة (CMC). WJGL is particularly suitable for these materials due to its ability to minimize thermal damage and preserve mechanical properties when cutting thermally sensitive and anisotropic composites used in high-performance aerospace and energy structures.

أدوات الدقة والمواد المعدنية (≈ 25 ≈ 30 ٪)

يتم تكريس جزء كبير من استخدام WJGL لمعالجة المعادن الدقيقة. تشمل التطبيقات الممثلة شفرات المحرك المصنوعة من سبائك فائقة على أساس الني (مثل Inconel 718, Haynes 188) ،سبائك التيتانيوم (Ti-6Al-4V)، ومكونات عالية الدقة مثل أجزاء ساعات اليد المصنوعة من Cu ، Al ، و Ti. تمكن التكنولوجيا من دقة أبعاد عالية ، وأعماق حافة ضيقة ، وجودة سطح متفوقة.

أشباه الموصلات والإلكترونيات الدقيقة (≈20 ∼ 25 ٪)

في قطاع أشباه الموصلات والإلكترونيات الصغيرة، يتم تطبيق WJGL على نطاق واسع لقطع المواد البلورية والهشة، بما في ذلك رقائق السيليكون، الماس،والمواد الكهروضوئية مثل Si و GaAsقدرتها على قمع الشقوق الصغيرة والشظايا والأضرار تحت السطح تجعلها مناسبة للغاية لقطع رقائق عالية الدقة والتصنيع على نطاق صغير.

المكونات الطبية (≈10~15%)

على الرغم من أن حصتها الكلية أصغر، إلا أن التطبيقات الطبية لها قيمة تكنولوجية عالية. يتم استخدام WJGL بشكل رئيسي لتصنيع أقراص القلب والأوعية الدموية المسطحة من سبائك متوافقة بيولوجيا مثل CoCr، NiTi،كريبتين، والسبائك المغنيسيوم. هذه العملية تلبي المتطلبات الصارمة للميزات الدقيقة للغاية ، والتسامحات الضيقة ، والحد الأدنى من المناطق المتأثرة بالحرارة التي تعتبر حاسمة لأداء الأجهزة الطبية.

بشكل عام، يظهر التوزيع القطاعي أن قطع WJGL يستخدم بشكل رئيسي في مجالات التصنيع المتقدمة حيث الدقة العالية، وانخفاض التأثير الحراري،والسلامة المادية الممتازة ضرورية.

الأسئلة الشائعة حول الليزر الموجه بالجرّة المائية (WJGL)

1) ما هي معالجة الليزر الموجهة بالمياه (WJGL)

WJGL هي طريقة معالجة ليزر يتم فيها ربط شعاع الليزر في طائرة مائية صغيرة. تعمل طائرة المياه على حد سواء كوسيلة توجيه شعاع ووسيلة تبريد / إزالة الحطام ،تتيح دقة عالية مع تقليل الضرر الحراري.

2) كيف تعمل WJGL؟

تعتمد WJGL على الانعكاس الداخلي الكلي في واجهة الماء/الهواء.يمكن حصر الليزر وتوجيه داخل عمود المياه على غرار الألياف البصرية السائلة وتوصيلها بشكل مستقر إلى منطقة المعالجة.

3) لماذا يقلل WJGL من المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) ؟

يزيل الماء المتدفق باستمرار الحرارة بكفاءة بسبب قدرته العالية على الحرارة. وهذا يقلل من تراكم الحرارة ، ويقلل من HAZ ، والتشوه ، والشقق الصغير.