超快激光微孔加工提升柴油机喷嘴性能

传统的加工方法具有一定的局限性，难以满足越来越高的质量要求，新的超快激光微孔加工工艺已经被人们接受并得到了广泛推广和使用。

传统加工方法和局限性

国内用于喷油嘴喷孔加工的传统加工方法主要包括三种，一是在变频或风动高速台钻上采用手工钻削，二是采用数控三轴钻床钻削，三是电火花加工。当然，为了保证喷孔表面质量，在这些步骤完成后，还要经过挤压研磨或电解等工艺。

手工加工由于精度太低，早已经被淘汰;钻床钻削加工为了保证钻头的刚度，长径比不能过大，而且在钻削硬度较大的材料时会遇到很大困难;而电火花加工虽然比前两种方法要容易操作一些，但也对极丝的直径、截面圆度还有圆柱度都提出了极高的要求。

其他的微孔加工方法中，电子束加工和离子束加工使用条件苛刻、效率低、设备昂贵;电火花腐蚀只能用于加工导电材料;电化学打孔效率低、材料局限。所以，这些都不是喷孔理想的加工方法。

超快激光加工喷孔的原理

超快激光微孔加工所使用的激光器为飞秒激光设备，这是一种极具潜力的新型材料精细加工手段，目前已广泛应用在汽油机、船舶发动机等的喷油嘴喷孔加工制造中。与上文提到的传统微孔加工方法相比，超快激光微孔加工具有材料适应性广、非接触、无污染、高精度、高效率等优点。

超快激光微孔加工设备由飞秒激光器、校准系统、螺旋光学加工系统和工件定位系统组成。它利用最先进的超快激光技术和复合光束扫描技术保证微孔加工的效率和精度。通过按预定轨迹运动的聚焦激光束，以高密能量去除材料，一方面具有较高的打孔效率，另一方面也可以满足微孔加工的精度要求。

超快激光加工喷孔的优势

采用超快激光微孔加工设备加工喷孔可以将能量集中在一个很小的区域内，加工出孔径在50到100微米的喷孔，而且孔径大小方便调节;

由于超快激光作用时间极短，对材料没有严格的要求，可以加工多种金属或非金属材料，包括不锈钢、铁、铜、铝、玻璃、陶瓷、半导体、塑料、聚合物、树脂等，具有普遍的适用性;

超快激光微孔加工长径比大，加工孔深可以达到孔径的20倍，这一比例已经突破了光学衍射的极限;

另外，其加工生热少、热影响区域小，加工出的喷孔表面质量高、切面整齐、边缘光滑、没有毛刺，还可以实现异形孔的加工，是非常理想的喷孔加工工艺，对提高柴油发动机性能起到了重要的作用。