随着全球化竞争加剧及行业转型升级，高精度、高效能加工技术日益重要，其中水导激光加工技术受到越来越多关注。在航空航天、电子制造、医疗器械以及汽车工业等高端制造领域，材料的精良度极其重要，传统加工手段难以适应，但水导激光技术凭借其独特优势，已成为应对这些挑战的佳选，能够有效地进行各种战略新兴领域中半导体材料、陶瓷、金刚石、热障涂层、硬质合金和复合材料的高精度切割和钻孔加工，且具备大规模应用的巨大潜力。
水导激光的基本原理是利用水束全反射引导激光光源。激光束经由透镜聚焦至耦合水腔底部的喷嘴，与极细的水束耦合后，在水束与空气交界处产生全反射（即形成水光纤），从而实现激光传输。激光束照射到工件表面时，会以熔融和气化的方式去除材料。水导激光加工技术通过改良和创新传统激光加工和水射流切割技术，以其高能量密度和高精度特性，在高端制造业中展现出广泛的应用前景。
一、水导激光加工技术的优势
1、水导激光能避免机械应力造成的损坏
相较于传统机械切割工具，硬脆性材料的高硬度使其更易磨损并产生裂纹。然而，水导激光采用非接触式切割方式，消除了硬度对工具的磨损影响。由于水流可引导激光束路径，水导激光能够精准切割如陶瓷和碳化硅这样的硬质材料，确保切割精度及完整性。
2、水导激光规避热损伤
硬脆性材料在高温下极易出现热损伤和变形，而这些微小变化势必影响材料性能。水导激光巧妙运用水流导向，实现激光与水流双重降温，大大减小热影响区。由此，切割过程中的裂纹和变形得以避免，确保材料结构稳定及力学性能不受影响。
3、水导激光能精简二次加工流程
考虑到硬脆性材料的脆性特点，传统加工方法常导致毛刺、裂纹和表面粗糙等问题，从而影响材料使用效果。然而，借助水流冷却和切割过程中的精细掌控，水导激光确保切口平整光滑，极大程度简化术后抛光或打磨等二次加工。
4、水导激光更加环保且安全
与传统工艺相比，硬脆性材料切割过程中易产生大量粉尘，无疑对环境和人体健康构成威胁。而水导激光通过水流冷却，完全不产生粉尘，采用水流带走细微碎屑，保证工作区域清洁卫生。因此，对于诸如医疗设备制造、半导体加工等行业，水导激光无疑提供了符合环保要求的高效加工解决方案。
5、水导激光具有广泛的适用性
科技日新月异，各式各样的新型材料层出不穷，这些材料可能具备特殊的物理、化学性质，难以用传统工艺进行加工。得益于水导激光灵活的加工模式和高度的适应能力，它能加工多种不同硬度、脆性的新型材料，表现出色。
二、以下是水导激光在高精度高效加工硬脆性材料方面的应用实例：
1、磁钢加工
请见图所示，该图展示了厚度为3~4mm且外表镀镍的磁铁经加工后截面对比及截面微观组织细部。
2、硅片加工与质量检测
(1)切槽
如图所示，厚度为2mm的硅片切槽宽度为80μm，其截面及表面形貌清晰可见。值得注意的是，切槽表面无熔渣，无明显热影响区。
图则展示了对同一硅片进行切槽截面检测的结果，其中线粗糙度为5.878μm，面粗糙度为4.331μm。
(2)切圆
如图所示，厚度为1mm的硅片上加工出直径为2~4mm的通孔，其切圆形貌清晰可见。
图则详细展示了对上述切圆/通孔形貌特征的检测结果，包括热影响区范围约为2~5μm，以及线粗糙度为7.649μm。
3、硬质PCB板加工
如图所示，硬质PCB板经过加工后，断面平整，无明显热影响区（成功解决了传统激光加工易导致产品发黑的问题）。
4、陶瓷加工
如图所示，陶瓷加工出方形槽和圆孔。
5、轻质碳纤维复合材料（CFRP）加工
如图所示，CFRP经加工后，切断面展示。
