Môžu laser rezať diamanty?
Áno, lasery môžu rezať diamanty a táto technika sa v diamantovom priemysle stáva čoraz populárnejšou z niekoľkých dôvodov. Laserové rezanie ponúka presnosť, účinnosť a schopnosť robiť zložité škrty, ktoré je ťažké alebo nemožné dosiahnuť pri tradičných metódach mechanického rezania.
Aká je tradičná metóda rezania diamantov?
Výzva v rezy a pílenia diamantov
Diamond, ktorý je tvrdý, krehký a chemicky stabilný, predstavuje významné výzvy pre procesy rezania. Tradičné metódy, vrátane chemického rezania a fyzického leštiaceho leštenia, často vedú k vysokým nákladom práce a chybovosti, spolu s problémami, ako sú praskliny, hranolky a opotrebenie nástrojov. Vzhľadom na potrebu presnosti rezania na úrovni mikrónu tieto metódy zaostávajú.
Technológia laserového rezania sa objavuje ako vynikajúca alternatíva a ponúka vysokorýchlostné a kvalitné rezanie tvrdých a krehkých materiálov, ako je diamant. Táto technika minimalizuje tepelný vplyv, znižuje riziko poškodenia, defekty, ako sú trhliny a štiepanie a zlepšuje účinnosť spracovania. V porovnaní s manuálnymi metódami sa môže pochváliť rýchlejšími rýchlosťami, nižšie náklady na vybavenie a znížené chyby. Kľúčovým laserovým roztokom pri rezaní diamantov jeDPSS (Diódový pumpovaný v tuhom stave) ND: YAG (hliníkový granát YAG (NEODYMIUME-DOPED YTTRIUM) laser, ktoré vydáva 532 nm zelené svetlo, čím zvyšuje presnosť a kvalitu rezania.
4 hlavné výhody rezania laserových diamantov
01
Bezkonkurenčná presnosť
Laserové rezanie umožňuje mimoriadne presné a zložité rezy, čo umožňuje vytváranie zložitých vzorov s vysokou presnosťou a minimálnym odpadom.
02
Účinnosť a rýchlosť
Tento proces je rýchlejší a efektívnejší, výrazne znižuje čas výroby a zvyšuje priepustnosť pre výrobcov diamantov.
03
Všestrannosť v dizajne
Lasery poskytujú flexibilitu pri výrobe širokého spektra tvarov a vzorov, prispôsobujú zložité a jemné škrty, ktoré tradičné metódy nemôžu dosiahnuť.
04
Zvýšená bezpečnosť a kvalita
Pri rezaní laserom existuje znížené riziko poškodenia diamantov a nižšia pravdepodobnosť zranenia operátora, čím sa zabezpečuje vysokokvalitné škrty a bezpečnejšie pracovné podmienky.
DPSS ND: YAG laserová aplikácia pri rezaní diamantov
DPSS (Diódový pumpovaný v tuhom stave) ND: YAG (hliníkový granát YAG (neodymium dotovaný garnet YTTRIum), ktorý vytvára frekvenčné zdvojnásobené 532 nm zelené svetlo, funguje prostredníctvom sofistikovaného procesu zahŕňajúceho niekoľko kľúčových komponentov a fyzikálnych princípov.
- * Tento obrázok bol vytvorený pomocouKkmurraya má licenciu na základe licencie GNU bezplatnej dokumentácie, tento spis je licencovaný podľaKreatívne spoločné spoločenstvo Pripisovanie 3.0 Neprepísanélicencia.
- ND: YAG laser s otvoreným vekom, ktorý ukazuje frekvenčné zdvojnásobené 532 nm zelené svetlo
Pracovný princíp DPSS laser
1. Pumpovanie diód:
Proces začína laserovou diódou, ktorá vyžaruje infračervené svetlo. Toto svetlo sa používa na „pumpovanie“ kryštálu ND: YAG, čo znamená, že vzrušuje novorodenecké ióny zabudované do mriežky hliníkového granátového kryštálu ytrium. Laserová dióda je naladená na vlnovú dĺžku, ktorá zodpovedá absorpčnému spektru ND iónov, čím sa zabezpečuje účinný prenos energie.
2. ND: YAG Crystal:
Kryštál ND: YAG je aktívne ziskové médium. Keď sú neodymiové ióny vzrušené čerpacím svetlom, absorbujú energiu a presúvajú sa do stavu s vyššou energiou. Po krátkom období tieto ióny prechádzajú späť do stavu s nižšou energiou a uvoľňujú svoju uloženú energiu vo forme fotónov. Tento proces sa nazýva spontánna emisia.
[Prečítajte si viac:Prečo používame ND Yag Crystal ako ziskové médium v laseri DPSS? ]
3. Inverzia populácie a stimulované emisie:
Aby sa vyskytla laserová akcia, je potrebné dosiahnuť inverziu obyvateľstva, kde je viac iónov v vzrušenom stave ako v stave s nižšou energiou. Keď sa fotóny odrážajú tam a späť medzi zrkadlami laserovej dutiny, stimulujú excitované ND ióny, aby uvoľnili viac fotónov tej istej fázy, smeru a vlnovej dĺžky. Tento proces je známy ako stimulovaná emisia a zosilňuje intenzitu svetla v kryštáli.
4. Laserová dutina:
Laserová dutina zvyčajne pozostáva z dvoch zrkadiel na oboch koncoch kryštálu ND: YAG. Jedno zrkadlo je vysoko reflexné a druhé je čiastočne reflexné, čo umožňuje určitému svetlu uniknúť ako laserový výstup. Dutina rezonuje so svetlom a zosilňuje ju opakovanými kolami stimulovaných emisií.
5. zdvojnásobenie frekvencie (druhá harmonická generácia):
Na premenu základného frekvenčného svetla (zvyčajne 1064 nm emitovaných Nd: YAG) na zelené svetlo (532 nm) sa do laserovej dráhy umiestni frekvenčný dvojitý kryštál (ako je KTP - draselný titanylfosfát). Tento kryštál má nelineárnu optickú vlastnosť, ktorá jej umožňuje užívať dve fotóny pôvodného infračerveného svetla a kombinovať ich do jedného fotónu s dvojnásobnou energiou, a preto polovicu vlnovej dĺžky počiatočného svetla. Tento proces je známy ako druhá harmonická generácia (SHG).
6. Výstup zeleného svetla:
Výsledkom tohto zdvojnásobenia frekvencie je emisia jasne zeleného svetla pri 532 nm. Toto zelené svetlo sa potom môže použiť pre rôzne aplikácie vrátane laserových ukazovateľov, laserových výstav, excitácie fluorescencie v mikroskopii a lekárskych postupov.
Celý tento proces je vysoko efektívny a umožňuje výrobu vysoko výkonného, koherentného zeleného svetla v kompaktnom a spoľahlivom formáte. Kľúčom k úspechu lasera DPSS je kombinácia média zisku v tuhom stave (ND: YAG Crystal), účinné čerpanie diódov a efektívne zdvojnásobenie frekvencie, aby sa dosiahla požadovaná vlnová dĺžka svetla.
K dispozícii je služba OEM
Služba prispôsobenia dostupná na podporu všetkých druhov potrieb
Čistenie laserom, laserové opláštenie, rezanie laserom a prípady rezania drahokamov.
