Чи можна різати алмази лазером?
Так, лазери можуть різати алмази, і ця техніка стає дедалі популярнішою в алмазній промисловості з кількох причин. Лазерне різання пропонує точність, ефективність та можливість робити складні розрізи, які важко або неможливо досягти традиційними методами механічного різання.
Який традиційний метод огранювання алмазів?
Виклик у алмазному різанні та розпилюванні
Алмаз, будучи твердим, крихким та хімічно стабільним, створює значні труднощі для процесів різання. Традиційні методи, включаючи хімічне різання та фізичне полірування, часто призводять до високих витрат на оплату праці та рівня помилок, а також до таких проблем, як тріщини, відколи та знос інструменту. З огляду на необхідність точності різання на мікронному рівні, ці методи є недостатніми.
Технологія лазерного різання стає кращою альтернативою, пропонуючи високошвидкісне та якісне різання твердих, крихких матеріалів, таких як алмаз. Ця техніка мінімізує термічний вплив, зменшуючи ризик пошкоджень, дефектів, таких як тріщини та відколи, а також підвищує ефективність обробки. Вона може похвалитися вищими швидкостями, нижчими витратами на обладнання та меншою кількістю помилок порівняно з ручними методами. Ключовим лазерним рішенням у різанні алмазів є...DPSS (твердотільний лазер з діодним накачуванням) Nd:YAG (легований неодимом ітрій-алюмінієвий гранат) лазер, який випромінює зелене світло з довжиною хвилі 532 нм, підвищуючи точність і якість різання.
4 основні переваги лазерного алмазного різання
01
Неперевершена точність
Лазерне різання дозволяє виконувати надзвичайно точні та складні розрізи, що дає змогу створювати складні конструкції з високою точністю та мінімальними відходами.
02
Ефективність та швидкість
Цей процес є швидшим та ефективнішим, що значно скорочує час виробництва та збільшує продуктивність для виробників алмазів.
03
Універсальність дизайну
Лазери забезпечують гнучкість у створенні широкого спектру форм та дизайнів, що дозволяє виконувати складні та делікатні розрізи, які неможливо досягти традиційними методами.
04
Підвищена безпека та якість
Завдяки лазерному різанню зменшується ризик пошкодження алмазів та менша ймовірність травмування оператора, що забезпечує високоякісний різ та безпечніші умови праці.
Застосування DPSS Nd:YAG лазера в алмазному різанні
DPSS (твердотільний лазер з діодним накачуванням) Nd:YAG (легований неодимом ітрій-алюмінієвий гранат) лазер, який виробляє зелене світло з подвоєною частотою 532 нм, працює за допомогою складного процесу, що включає кілька ключових компонентів та фізичних принципів.
- * Це зображення було створеноКкмюррейта ліцензовано за ліцензією GNU Free Documentation License, Цей файл ліцензовано заЛіцензія Creative Commons Атрибуція 3.0 Непортованаліцензія.
- Nd:YAG лазер з відкритою кришкою, що показує зелене світло 532 нм з подвоєною частотою
Принцип роботи DPSS-лазера
1. Діодне накачування:
Процес починається з лазерного діода, який випромінює інфрачервоне світло. Це світло використовується для «накачування» кристала Nd:YAG, тобто воно збуджує іони неодиму, вбудовані в кристалічну решітку ітрій-алюмінієвого граната. Лазерний діод налаштовано на довжину хвилі, яка відповідає спектру поглинання іонів Nd, що забезпечує ефективну передачу енергії.
2. Кристал Nd:YAG:
Кристал Nd:YAG є активним середовищем підсилення. Коли іони неодиму збуджуються світлом накачування, вони поглинають енергію та переходять у вищий енергетичний стан. Через короткий проміжок часу ці іони повертаються до нижчого енергетичного стану, вивільняючи накопичену енергію у вигляді фотонів. Цей процес називається спонтанним випромінюванням.
[Читати далі:Чому ми використовуємо кристал Nd YAG як підсилювальне середовище в DPSS-лазері?? ]
3. Інверсія популяцій та вимушене викидання:
Для виникнення лазерного випромінювання необхідно досягти інверсії населеності, коли більше іонів знаходиться у збудженому стані, ніж у стані з нижчою енергією. Коли фотони відбиваються між дзеркалами лазерного резонатора, вони стимулюють збуджені іони Nd, вивільняючи більше фотонів тієї ж фази, напрямку та довжини хвилі. Цей процес відомий як вимушене випромінювання, і він підсилює інтенсивність світла всередині кристала.
4. Лазерний резонатор:
Лазерний резонатор зазвичай складається з двох дзеркал на обох кінцях кристала Nd:YAG. Одне дзеркало має високу відбивну здатність, а інше — частково, що дозволяє виходити частині світла як лазерному випромінюванню. Резонатор резонує зі світлом, підсилюючи його за допомогою повторюваних циклів вимушеного випромінювання.
5. Подвоєння частоти (генерація другої гармоніки):
Для перетворення світла основної частоти (зазвичай 1064 нм, що випромінюється Nd:YAG) у зелене світло (532 нм) на шляху лазера розміщується кристал, що подвоює частоту (наприклад, KTP - титанілфосфат калію). Цей кристал має нелінійну оптичну властивість, яка дозволяє йому приймати два фотони вихідного інфрачервоного світла та об'єднувати їх в один фотон з вдвічі більшою енергією, а отже, вдвічі меншою за довжину хвилі вихідного світла. Цей процес відомий як генерація другої гармоніки (ГДГ).
6. Вихід зеленого світла:
Результатом цього подвоєння частоти є випромінювання яскраво-зеленого світла з довжиною хвилі 532 нм. Це зелене світло потім можна використовувати для різноманітних застосувань, включаючи лазерні вказівники, лазерні шоу, збудження флуоресценції в мікроскопії та медичні процедури.
Весь цей процес є високоефективним і дозволяє виробляти потужне, когерентне зелене світло в компактному та надійному форматі. Ключем до успіху лазера DPSS є поєднання твердотільного підсилюючого середовища (кристал Nd:YAG), ефективного діодного накачування та ефективного подвоєння частоти для досягнення бажаної довжини хвилі світла.
Доступне обслуговування OEM
Послуга налаштування доступна для задоволення будь-яких потреб
Лазерне очищення, лазерне плакування, лазерне різання та різання дорогоцінного каміння.
