（此文發表在《激光制造商情》7月刊（140期）G4版。 文稿：大艾激光）

金剛石因其極高的硬度、極高的導熱性能、極高的電阻率以及極寬的光譜透過范圍等多方面優異的材料性能，在工業、裝飾及下一代半導體行業應用前景廣闊，是戰略性高科技材料。金剛石曾經是最牛的刀，如今更是新一代半導體材料、激光晶體材料及傳感材料！

我國是人造金剛石材料的生產大國，截至2020年底中國的培育鉆石市場規模已達到350萬克拉左右，約占全球總產量的50%。而相對于天然鉆石，培育鉆石的價格僅為天然鉆石的20%，由于性價比更高，為培育鉆石后期開發應用提供了更多機會及更大的可能性。培育鉆石已經開始替代天然鉆石，呈現良好的市場發展勢頭。

激光精密加工技術為當前金剛石及硬脆性材料加工的優選

      在金剛石及硬脆性材料后期產品成形中，傳統加工方式已無法加工或者無法達到所要求的高精度和高分辨率。正是激光“三性”:能量之時空幅頻精密可控性、加工材料的普適性以及能量成本之持續下降等特性，激光精密加工技術目前已經成為金剛石及硬脆性材料加工的優先選擇。

       然而目前國內在金剛石及硬脆性材料激光精密加工領域，設備主要依賴進口，特別是高端超硬成型刀具的激光刃磨機更是幾乎全部被西方國家壟斷。因此加工速度快、切割質量高以及運行穩定的國產激光精密加工裝備受到了國內各家人造金剛石和硬脆性材料生產、應用廠家的廣泛期待。

激光加工金剛石及硬脆性材料的原理

激光加工是用激光束代替了傳統的機械加工，具有精度高、切割速度快、不局限于切割圖案形狀、加工成本低等特點。激光束通過聚焦鏡頭聚焦后照射到工件表面，利用激光的高能量密度使工件被聚焦光斑照射的區域瞬間氣化或熔化，同時利用輔助吹氣將熔渣粉末吹掉，可形成光滑的切縫。由于在工作中加工頭無需與被加工材料直接接觸，因此不易對工件表面造成劃傷，一般無需后續加工。

                    圖1  金剛石激光精密切割機                                         圖2  五軸聯動激光刃磨機       

大艾激光推出激光精密加工金剛石及硬脆性材料系列裝備

      寧波大艾激光科技有限公司（簡稱“大艾激光”）依托中科院技術支持并與之開展合作，重點聚焦于智能化激光精密加工設備的研發、生產和銷售，以及激光加工工藝開發與服務，旨在為難加工材料的加工及高端零部件制造提供最優解決方案。大艾激光先后突破了國產化五軸聯動激光精密加工技術、復雜異型三維去除加工技術以及原位測量與矯正技術，經過多年對金剛石及硬脆性材料等的激光加工裝備和加工技術工藝研究，成功研發出金剛石及硬脆性材料專用特種光學系統，實現了完全自主知識產權的金剛石及硬脆性材料激光精密加工裝備（DLC-P20A/DLC-P20B）的量產以及五軸激光刃磨機的定型生產。

       該公司系列產品（附圖1、圖2、圖3）已于2020年初完成定型生產，可從三軸拓展到四軸、五軸，具有很強的實用性（如CVD切割分片、硬脆性材料精密成型及高端PCD刀具加工等）和操作便利性。該系列產品性價比卓越，具備加工速度快（如CVD切割分片單側切深在6.5mm，切口縫寬為0.183-0.187mm時，加工時間為9分40秒）、加工質量好（切面平滑，粗糙度低，錐度小）、設備體積小、模塊化設計、可拓展性強以及可定制化研制等特點，贏得了客戶的廣泛認可，目前已成為國內金剛石及眾多硬脆性材料加工的引領性產品。

                        圖3  加工樣件（CVD、陶瓷及PCD刀具）