陶瓷是一种高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化的功能材料，特点是硬度高、刚度高、强度高、无塑性、热稳定性高、化学稳定性高等，同时也是良好的绝缘体，常常用于军工、航空航天、高端PCB等领域中。

在军工、航空航天、3C行业中应用的陶瓷主要为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷、氮化物陶瓷等，具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等特性。

陶瓷材料的功能特点和性能特点，在加工过程中的要求精度高、加工效果好、速度快，使得加工难度提升。传统的加工方式主要是通过CNC机械加工，速度较慢，精度低，这种方式已经越来越不适合在精密度要求更高的条件下使用。在这样的前提条件下，激光切割技术的不断突破在陶瓷切割、划片、钻孔中的应用逐渐取得话语权。

陶瓷激光切割的优势

陶瓷激光切割的优点在于非接触加工方式，不会产生应力，激光光斑小，这就意味着切割的精度高。对比CNC加工模式，加工过程中与材料有接触，要保证精度就会要降低加工速度，这也是激光切割加工模式的精度和效率高的体现，机械版的没有对比就没有伤害。

陶瓷激光切割的劣势

激光切割加工的劣势相比较而言也非常明显，一般来说常规的电子陶瓷材料的厚度普遍在3mm以下，这也是大部分激光切割加工陶瓷材料的极限，并不是说激光加工不能切割更厚的厚度，而是加工过程中的速度不如CNC加工，加工的效果也不如CNC，边缘会有发黑现象。尤其是氧化锆陶瓷切割过程中超过3mm局部会有崩边，切割发黑严重。

陶瓷激光切割机的种类

目前的激光切割市场上能够切割陶瓷的设备有紫外激光切割机、可调脉宽红外激光切割机、皮秒激光切割机和CO2激光切割机，以元禄光电为例，主要采用进口紫外激光切割机、皮秒激光切割机和QCW红外激光切割机加工陶瓷，两种设备分别对应不同材料和厚度的陶瓷加工件。

1.紫外激光切割陶瓷

采用AOC或者SP进口激光器，功率8-20W可选切割陶瓷，主要针对1mm以下陶瓷材料的加工，特别适合于软陶瓷加工，如氯化钠陶瓷切割、氯化镁陶瓷切割，这种软陶瓷材料可根据功率的不同切割6mm以下陶瓷材料。而对于氧化铝、氮化铝、碳化铝等材料而言，紫外激光切割设备只适合于1mm以下切割，超过一定厚度速度较慢。

另外，紫外激光切割机在切割较厚陶瓷或者钻孔过程中会有一定的锥度，且对于氧化锆和氧化铍材料而言，会有一定程度的发黑。

氯化钠软陶瓷紫外激光切割样例

2.QCW陶瓷激光切割机

QCW陶瓷激光切割机根据激光器的分类可分为单模激光器和多模激光器，根据切割的需求配置，一般来说单模激光器的切割效果更好，但是也更贵。

QCW陶瓷激光切割机的主要切割厚度为3mm以下材料，适用于氧化铝、氮化铝、氧化锆、氧化玻、氮化硅、碳化硅、氧化硼、氮化硼等陶瓷材料切割，同时也可以加工硅片、不锈钢、铝、铜、钛、合金、碳钢等材料。

1.2mm氧化铝陶瓷激光切割

0.6mm陶瓷PCB激光切割

陶瓷激光钻孔

硅片激光切割

3.皮秒激光切割陶瓷

皮秒切割陶瓷材料的优势在于脉宽段，在1ps的单位时间内的瞬间功率大，可以穿透材料表面形成切割，由于时间短，对材料的接触能量影响非常小，也就意味着切割质量好，相比较于目前市场上的其他光源，切割质量最为理想，且切割速度更快，缺点在于他的价格昂贵，基本上只能采用进口激光器。

1.7mm氧化锆陶瓷皮秒激光切割

陶瓷材料的功能特性决定了他的使用优势和范围，随着技术的不断发展，陶瓷材料应用也越来越广泛，价格也越来越便宜，不管是原材料制作还是加工的技术更加成熟，今后的发展也会是一种主流方向，而其中陶瓷激光切割机扮演的角色不可或缺。

推荐设备——陶瓷激光切割、钻孔机