石油開采常利用鑽井技術，先將鑽具破碎岩石，向地下鑽進，鑽出一定深度的井眼，獲取石油。鑽頭作為(wei) 鑽井的主力軍(jun) ，它核心部件是由金剛石複合片（PDC）組成。

金剛石複合片被稱為(wei) 自然界最硬的物質。其采用金剛石微粉與(yu) 硬質合金基片在超高壓高溫條件下燒結而成的複合材料，因此既具有金剛石的高硬度、高耐磨性與(yu) 導熱性，又具有硬質合金的強度與(yu) 抗衝(chong) 擊韌性，是鑽井鑽頭及其他耐磨工具的理想材料。

本文將與(yu) 您探討：如此硬的金剛石，在激光方案中表麵成型的應用。

激光加工因效率高、無接觸、工件熱變形小、無材料損耗、性價(jia) 比出眾(zhong) 等加工特點及優(you) 勢，且激光束易控製，與(yu) 精密機械、精密測量技術和電子計算機相結合，可實現金剛石複合片表麵加工的高自動化和高精化。

隨著石油勘探麵臨(lin) 的環境越來越苛刻，尤其是傳(chuan) 統平麵金剛石複合片鑽頭遇到高研磨性地層、極堅硬岩層、堅韌夾層等地質岩層時，鑽頭難吃進，同時亦發生平麵金剛石複合片不出刃、崩齒等嚴(yan) 重失效形式。此時，需將鑽頭上的金剛石複合片平麵結構，生產(chan) 成屋脊狀的不規則形貌，以提升鑽頭的鑽探能力和效率。如下圖所示。

普通振鏡很難實現此要求，如果引入3D動態聚焦係統激光加工工藝，那麽(me) 一切都變得皆有可能。實驗中我們(men) 采用動態聚焦係統，結合光纖mopa光纖激光器（100w）。在加工過程中的不規則形麵處，動態聚焦係統Z向動態軸前後移動，實時調整焦點，實現磨平麵，外圓，倒角等眾(zhong) 多造型的一次性精密3D減材製造。原理如下圖。

另外，在激光裝備設計中搭載旁軸視覺、同軸視覺高精度位置控製係統，可進一步提高加工過程中的精準定位。激光雕刻效果如下圖。