从化学蚀刻到激光纹理加工

在当下的新能源汽车市场中，同质化设计越来越严重，不少厂商都在推出对应的定制化方案来打差异化，同时提供高附加值的产品或服务。这种定制方案之一就是纹理加工，无论是车内的大尺寸内饰件、汽车照明部件还是轮胎，都开始采用精细的定制化纹理方案，也就是我们常说的参数化设计。

在这类纹理加工中，激光工艺得到了广泛应用，并带来了效率和精度上的双重提升。比如在汽车内饰件的纹理加工中，传统方案是采用化学蚀刻工艺。然而这类工艺主要用于加工平面型的皮纹，样式单一无法进行特殊的创新设计，再加上需要技术工人手工操作，所以加工效率较低。

最后是环境污染，化学蚀刻对对溶液回收、废液处理等提出了极高的要求，否则很容易造成环境污染，且这类环境标准还在逐年提高。出于以上种种因素，近乎所有纹理加工厂商都选择了引入激光工艺。

相较于传统的化学蚀刻，激光纹理加工不仅提高了生产效率，还减少了废气废水排放控制的环保压力，节省了购置和运营环保设备的成本。更关键的是，在更高的加工效率和加工精度下，激光纹理层次更丰富、细节表现力更强。

纳秒到飞秒的跨越

与钣金加工中用到的激光切割不一样的是，表面纹理加工用到的激光工艺不需要一直保持开启状态，借助短脉冲时间的激光源可以就能消除材料，同时又不会引入过多的热量。可即便如此，纳秒激光源带来的热量，对于精细纹理加工而言，依然不可忽略。

虽然我们可以通过控制功率来将纳秒激光的能量缩小，从而缩小光斑，但对工件材料的热影响依然无法消除，容易产生毛刺，从而影响模具的精度和表面质量。在更高精度的需求下，脉冲时间更短的飞秒激光光源成了首选。

纳秒激光（左）与飞秒激光（右）在车灯模具纹理加工的效果对比 / GF加工方案

飞秒激光的脉冲时间仅为纳秒激光的百万分之一，在能量传递到外围之前就已经实现了烧蚀，几乎不会产生毛刺，这也是大家把飞秒激光加工称为“冷加工”的原因。以车灯模具为例，纳秒激光已经被广泛用于车灯纹理的加工中。而飞秒激光能够加工出更高的形状精度和清晰度，达到更优异的表面质量。

GF加工方案：五轴激光纹理加工机床

GF加工方案已经在激光领域耕耘多年，自2016年收购Microlution之后，更是一举成为激光微细加工领域的领导者。2023年2月，GF加工方案在瑞士发布了全新的飞秒激光大行程设备LASER S 1000/1200 U fs，正式宣布激光纹理加工进入了飞秒“大”时代。

LASER S 1000 U fs / GF加工方案

 GF加工方案推出的激光飞秒烧蚀技术与其专用软件解决方案相结合，令 LASER S 的性能达到了全新的水平，可对大型工件进行最高质量的精细加工。

 加工任意材料：由于飞秒激光的“冷加工”特性，在对尖锐边缘进行精细雕刻时，几乎或完全不产生毛刺。对超硬材料或脆性材料（如热处理金属、玻璃、工业陶瓷和聚合物）的加工成为可能。

 双激光源快速切换：GF支持纳秒和飞秒两个激光源装备在同一机器上，可以根据应用场景快速切换，具备极高的灵活性。对于存在不同等级定制化需求的汽车模具产线而言，可以实现更高的制造敏捷性。

 高速3D扫描系统：LASER S系列机床中内置了高速3D扫描系统，提供最高5500mm/s的扫描速度，将加工时间进一步缩短至多40%。模具制造得越快，产品开发周期也就越短，主机厂也就能更快将新车型推向市场。

GF加工方案 展位号：7-H05

GF 加工方案致力于为工具模具制造行业，及精密组件生产商提供完整的解决方案，是该领域全球领先的供应商之一。其业务组合包括铣削、慢走丝线切割和电火花成型设备。此外，该业务分支还提供主轴、激光处理、增材制造、模具及自动化，以及数字化解决方案和客户服务。关键客户行业为航天航空、信息通信技术、医疗和汽车工业。

想要欣赏更多来自GF加工方案的高精密制造专业解决方案，欢迎明年3月来深圳工业展7-H05展台一探究竟。