如果說要對材料進行切割，有很多方法可以實現，用鋸切，還有用氣切等方式，都可以實現對各種材料的切割。

但這些切割方法都並不完美，所以後來又發明出了水刀切割和鐳射切割，這也是現在廣泛使用的切割方式，事實證明，這兩種方式也是業內最有效的切割解決方案。

但是人們並沒有停止尋找更好的切割方式，例如說一些精密金屬零部件的加工，或者是一些新材料的切割，就需要尋找新的切割方式，繼而就研發出了獨特的水刀鐳射切割技術。

首先來看看水刀與鐳射這兩種切割方法之間，有什麼區別和相似之處。

一：定義‍

水刀，就是以水為刀，透過將水在容器內增壓到超高壓，再經過極小的噴嘴射出高壓水流，從而實現對材料的切割；為了增加切割能力，還會將一些石榴砂，金剛石等磨料新增在水中，是一種現在廣泛使用的切割方式。

鐳射切割，是透過機器製造出高功率的鐳射束，再照射到需要切割的材料，鐳射所產生的高溫會將照射的材料熔化或者汽化，從而實現對材料的切割。

二：切割的材料‍

水刀，在可切割材料方面幾乎沒有限制，水刀切割時不會讓材料產生熱量，從而避免了被切割材料會產生的熔化，翹邊，彎曲，燃燒等現象；水刀切割的常見材料型別包括塑膠，橡膠，石材，瓷磚，不鏽鋼，以及其它金屬等。

鐳射，鐳射能夠切割更廣泛的金屬，包括不鏽鋼和碳鋼，以及鋁和多種合金，某些鐳射可以切穿諸如木材，玻璃或塑膠之類的非導電材料，但是鐳射產生的熱量會對一些金屬產品產生影響。

三：切割的厚度‍

水刀：水刀切割材料的厚度並沒有限制，主要還是要看所射出來的水流壓強大小，壓強越大就能切割越厚的材料。

鐳射：在一般的機械車間中，大多數鐳射可以切割2釐米左右的金屬，但是切割材料厚度也要根據金屬而異，金屬的熔點和導熱性都會影響到鐳射切割的厚度；鐳射切割機的優勢在於，它能夠以比水刀高得多的速度切割更薄的材料。

四：切割的精度和質量‍

水刀：水刀的切口寬度在0.7毫米左右，切割面非常細，在某些情況下幾乎達到機器的質量，但切縫的頂部到底部會有一些誤差，材料越厚這種誤差就會越大。

鐳射：鐳射的切割誤差比水刀要小得多，當在小零件上切割緊密的幾何形狀或需要將零件緊密巢狀在一起時，使用鐳射切割就能實現，並且鐳射切割可以讓切割型材表面更加乾淨和光潔，但隨著厚度或速度的增加也會留下一些條紋。

五：比較總結‍

水刀：水刀切割是一種精確且用途廣泛的切割方法，可以切割各種廣泛的材料和厚度，雖然在某些材料中水刀的速度不如鐳射快，但可以提供高切割的質量，還不會產生影響材料的熱量。

鐳射：鐳射切割非常快且準確，但需要取決於材料和厚度，在一般情況下，鐳射的速度和精度都非常高，較厚的材料或者會受到熱量影響的材料，最好找到另一種切削方法。

鐳射與水刀結合

隨著碳纖維增強聚合物，以及陶瓷基複合材料等新材料的出現，這些新型材料的機加工成為一個問題。

無論是水刀還是鐳射切割都有著一些缺陷，為了應對這一挑戰，就開發了水刀鐳射切割技術來加工這類高階複合材料。

水刀鐳射切割是一種混合加工方式，也被稱為鐳射微噴，是將鐳射與“細細的”水射流結合在一起，水射流（水刀）透過與常規光纖類似的方式精確地引導鐳射束從而實現切割，水刀不斷冷卻切割區並有效清除切割時產生的碎屑。

該技術最先是應用在半導體晶圓切割上的，隨著技術的成熟，逐漸推廣到醫療裝置，鐘錶加工，燃氣和噴氣發動機渦輪葉片，半導體裝置的機械加工以及超硬工具製造過程中的材料切割。

鐳射透過聚焦後會形成鐳射束，穿過加壓水腔時就會推動水向前流動，並聚焦到噴嘴中，最後鐳射束將和水流一起從噴頭中射出。

這個水流裡是不加磨料的，所以切割主要還是靠鐳射，水的作用是利用水柱引導鐳射不分散，聚集鐳射能量切得更快，還有降溫和清除碎屑作用。

從噴嘴到切割工件上的這段距離，鐳射束並不會分散，而是在水柱中不斷反射前進，原理上類似於光纖傳輸，鐳射束可以在長達10cm的距離被引導，從而實現整齊的切縫，無需再次聚焦或距離控制。

水刀鐳射切割能夠獲得非常高的切割質量，對材料沒有熱損傷，沒有燃燒或熱降解，毛刺更少，表面更光滑，直邊切割有更高的精度，有助於保持孔徑的高精度等優點，並且水刀可以不斷冷卻切割區，能夠有效清除切割時產生的碎屑。

水刀鐳射切割對於加工者來說，它可以有更快的生產速度，更廣泛的加工材料，更高的可靠性和更高的切割質量，實現更低的切割成本。

而隨著更多新材料出現，水刀鐳射切割所有的這些特點，也將被更廣泛的使用。

參考資料：Synova SA文中圖片擷取自Youtube《When water meets light_ Laser MicroJet explained》文中Gif擷取自Youtube《Interesting - Exploding Skateboard Wheel With A 60,000 PSI Waterjet Cutter -Slow Motion Cutting》