在全球環(huán)保法規(guī)趨嚴與內(nèi)燃機效率提升的雙重驅(qū)動下，燃油噴射系統(tǒng)的性能已成為汽車工業(yè)的核心競爭領(lǐng)域。作為發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)核心部件 —— 噴油嘴的加工精度，直接決定了燃油霧化效果、燃燒效率及污染物排放水平。傳統(tǒng)加工技術(shù)無法達到所需的精度水平，使用飛秒激光加工可以實現(xiàn)噴油嘴孔徑的精密控制，對發(fā)動機效率產(chǎn)生巨大影響。

燃油噴嘴微孔加工痛點？

當(dāng)汽油從直接噴射器 （GDI ）噴嘴的噴孔高速噴出時，會經(jīng)歷 "液體噴射→液滴破碎→霧化蒸發(fā)" 的三相轉(zhuǎn)變過程，最終與缸內(nèi)空氣混合形成可燃混合氣。這一過程中，噴孔的三維幾何精度與內(nèi)壁光滑度，直接決定燃料噴射的霧化質(zhì)量與分布均勻性：

如果噴油嘴的噴孔加工不精細，比如邊緣有毛邊、孔壁有殘留雜質(zhì)，高速噴出的燃油就會因為受力不均勻，形成大小不一的液滴。這些沒完全霧化的 “油珠子” 會附著在發(fā)動機氣缸壁上，沒參與燃燒的部分就會變成污染物排出去，導(dǎo)致尾氣檢測中碳氫化合物指標(biāo)超標(biāo)，還會讓發(fā)動機更容易積碳，影響壽命和性能。

傳統(tǒng)工藝的局限性

· 電火花加工（EDM）

孔徑限制：難以穩(wěn)定加工<145μm的微孔，無法滿足新一代燃油噴射系統(tǒng)的需求。

效率低下：單孔加工耗時長，電極損耗顯著推高工具成本。

· 常規(guī)激光加工

熱損傷問題：納秒/微秒級激光導(dǎo)致材料熔融再凝結(jié)，形成毛刺和重鑄層，影響霧化均勻性。

后處理依賴：需額外研磨工序修復(fù)孔壁質(zhì)量，增加工藝復(fù)雜度。

· 混合工藝

“激光預(yù)鉆孔+EDM精修”的混合工藝，雖可減少70%加工時間并改善熱影響區(qū)，但仍需多工序協(xié)同，且面臨孔道對齊精度、設(shè)備兼容性等挑戰(zhàn)。

飛秒激光加工核心優(yōu)勢 

什么是飛秒激光？與一般激光相比，飛秒激光利用超短脈沖（脈寬<100 fs）的超高峰值功率，在材料表面或內(nèi)部誘導(dǎo)多光子吸收、雪崩電離等非線性效應(yīng)，實現(xiàn)“冷加工”——熱影響區(qū)極�。�<1μm），避免裂紋、重鑄層等缺陷。

定制孔型：實現(xiàn)正錐、無錐、倒錐

作為精密設(shè)計的流體傳輸裝置，孔錐度對流動特性（包括速度和反應(yīng)效率）起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)技術(shù)受限于加工原理，難以實現(xiàn)倒錐孔型，導(dǎo)致實際噴射性能與設(shè)計參數(shù)存在偏差。

單色科技飛秒激光具備錐度可控技術(shù)，通過光束入射角度調(diào)節(jié)與空間整形，實現(xiàn)0~1.15°的定制化孔道錐角，能夠?qū)崿F(xiàn)三維曲面分布等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精密制孔，精度達±1μm，包括圓度、錐度、深度以及孔與孔之間的一致性，助力霧化效果提升。

《Femtosecond laser processing of controlled tapered micro-holes based on dynamic control of relative attitude》Xiaomao Sun et al., Optics & Laser Technology Volume 170（2024.3）

工藝簡化：從多步到一步成型

單色科技基于材料特性匹配飛秒激光能量、脈沖頻率等參數(shù)，結(jié)合視覺定位系統(tǒng)實現(xiàn)亞微米級對位精度。通過五軸平臺實現(xiàn)激光束多角度聚焦，復(fù)雜微孔結(jié)構(gòu)（錐度孔、三維傾斜孔）一次加工完成，邊緣光滑的微孔（表面粗糙度 Ra≤1μm），無需二次修整�？讖酵ǔ�為 100 微米至幾百微米，厚度可達2毫米，孔徑深徑比小于 10:1。

據(jù)Research and Markets報告，2024 年全球噴油嘴市場價值為 73 億美元，預(yù)計到 2030 年將達到 98 億美元，2024 年至 2030 年的復(fù)合年增長率為 5%。作為全球最大汽車制造國，相關(guān)部件需求預(yù)計將高速增長。單色科技憑借自主研發(fā)的飛秒激光微納加工解決方案，可高效地在液體霧化和噴霧系統(tǒng)中精密制孔，致力為全球制造業(yè)升級提供中國先進制造方案。

單色科技五軸飛秒異型微孔成型設(shè)備

轉(zhuǎn)自：單色科技

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