飞秒激光对单晶金刚石刀具表面的加工

胡和平 丁朝俊

摘  要：刀具切削是典型的力热耦合摩擦过程，易产生大量的热量，同时切削屑也会对刀具表面产生一定的损伤。运用飞秒激光对单晶金刚石刀具表面进行加工，表面微纳结构可以存储一定的切削液，增大刀具表面同切削面的接触面，减小摩擦力，提高散热能力，有效延长金刚石刀具的寿命。同时飞秒激光加工技術具有较高的加工效率，操作简便，因此能够在单晶金刚石刀具的工具中得到广泛应用。该文在这一基础上，就飞秒激光对单晶金刚石刀具表面加工展开简要的论述与探讨。

关键词：飞秒激光  单晶金刚石  刀具加工

中图分类号：TG665    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）03（c）-0038-02

随着科技的不断进步，激光技术也实现了巨大的发展，诞生多个分支并逐步形成前言科学。飞秒激光具备较高的峰值功率，且脉冲时间较短，成为普遍关注的课题之一[1]。通常情况下，飞秒激光脉冲宽度为10～15s量级，相比于长脉冲及连续激光，峰值功率要更高。自20世纪80年代起，飞秒激光在多个领域内都实现了广泛应用，特别是在特殊材料加工领域内受到了格外重视，飞秒激光微纳加工技术也处于不断地进步之中。

1  飞秒激光烧蚀单晶金刚石材料的阈值

在当前工业领域内，金刚石的应用最为广泛，是一种高强度高硬度的工业材料。金刚石由碳原子构成，是原子晶体结构，每一个碳原子都处于正四面体中心，四面体4个顶点上有碳原子存在，构成的骨架结构非常坚固且具有连续性[2]。……