和井田开发激光抛光实验机:关键不在设备,而在材料参数

日本精密磨床厂商和井田制作所,开发出该公司首台激光加工机"TLP-E",旨在用非接触激光完成砂轮难以覆盖的精加工,对象是金刚石、硬质合金这类又硬又脆的材料,以及复杂形状的表面。这是面向产品化的实验机,将在10月26日开幕的日本国际机床展(JIMTOF2026)以参考展品形式展出,产品化要等数年之后。

和井田开发激光抛光实验机:关键不在设备,而在材料参数

开发背景

金刚石、硬质合金、陶瓷这类又硬又脆的材料,砂轮接触容易造成崩缺或开裂;对于带有细微凹凸的复杂结构,还可能存在砂轮无法接触的区域。手工抛光把质量压在熟练工手艺上,化学抛光要用药液带来环境负担。和井田着眼于非接触加工,填补这块空白。

该公司是技术开发型厂商,专做硬而脆特殊材料的微米乃至纳米精度加工,在刀具可转位刀片磨床和精密模具轮廓磨床等细分市场占据领先份额。如今想在接触式磨削之上叠加非接触激光这另一种加工原理。

技术原理与课题

激光抛光是以适当参数照射工件,使表层轻微熔化或气化实现表面平滑化。由于非接触,便于避开与砂轮的干涉,对复杂形状适应余地扩大。但关键课题包括:能否将热影响导致的表层微小变质控制在可接受范围内;每种材料的最佳激光条件不同,需针对金刚石、硬质合金和陶瓷等重新设定参数;激光无法到达的部位仍然难以加工。

和井田已于2023年4月与东京大学启动激光抛光共同研究,2026年4月设立面向下一代激光抛光技术的产学合作讲座。光源采用半导体激光器,目前在试用多台振荡器,被视为摸索照射参数的过程。

未来看点

TLP-E仍是实验机,焦点在于:能否在抑制变质层的同时稳定做出纳米级平滑度;相对手工抛光和化学抛光在表面粗糙度、加工时间、良率与成本上的具体优势;JIMTOF2026参考展的现场反馈。能否成为继刀具用、模具用磨床之后的"第三大支柱",取决于能否驾驭热、稳定复现针对不同材料的照射参数。

内容来源:中日制造互联