一種激光熱輔助精密陶瓷加工的工作原理
現階段新型的超硬刀具材料很大程度上解決了精密陶瓷加工中陶瓷材料不夠硬的問題，而“脆性”卻沒有完全克服。所謂“脆性”，是指在工件切割過程中，很容易產生裂紋的小間隙，即所謂的裂紋。塌陷的主要原因有兩個：①切割件與加工表面的分離不是由于正常切割，而是由于拉伸破壞；②是當陶瓷切屑破裂時，切屑變形引起的裂紋傾向于向下擴展，這是受拉應力的影響。
激光加熱輔助精密陶瓷加工的原理是利用高能量密度激光在短時間內將陶瓷材料表面加熱到其玻璃化轉變溫度，使材料軟化，強度降低，然后利用刀具進行加工，如圖１所示，由于陶瓷材料在玻璃化轉變溫度下的塑性效應，材料的切削性能由脆性變為塑性或準塑性，材料軟化，切削力減小。在此條件下，可采用專用耐高溫刀具對陶瓷材料如切削金屬材料進行車削、銑削、磨削等加工，以提高切削效率，延長刀具的使用壽命。
激光技術輔助精密陶瓷加工成功實施的關鍵是陶瓷材料的軟化，這與加熱溫度密切相關。由于激光的快速局部作用，被照射部位和周圍環境的溫度梯度很大，在加熱過程中會在材料中產生很大的熱應力。如果熱應力超過材料的強度承受力，就會出現裂紋和崩解。因此，有必要對工藝參數進行數據的控制，使材料能夠軟化而不產生裂紋和裂紋。影響激光加工質量的主要參數有材料的微觀結構和性能、陶瓷的激光吸收、激光加工參數、切割工藝參數以及激光作用點與切割點的位置。
