Можно ли лазером резать алмазы?
Да, лазеры могут резать алмазы, и эта технология становится все более популярной в алмазной промышленности по нескольким причинам. Лазерная резка обеспечивает точность, эффективность и возможность делать сложные разрезы, которые трудно или невозможно выполнить традиционными механическими методами резки.
Каков традиционный метод огранки алмазов?
Задача по резке и распиловке алмазов
Алмаз, будучи твердым, хрупким и химически стабильным, создает значительные проблемы для процессов резки. Традиционные методы, включая химическую резку и физическую полировку, часто приводят к высоким трудозатратам и уровню ошибок, а также к таким проблемам, как трещины, сколы и износ инструмента. Учитывая необходимость точности резки на уровне микрона, эти методы не оправдывают ожиданий.
Технология лазерной резки становится превосходной альтернативой, предлагая высокоскоростную и качественную резку твердых, хрупких материалов, таких как алмаз. Эта технология минимизирует тепловое воздействие, снижая риск повреждения, дефектов, таких как трещины и сколы, и повышает эффективность обработки. Она может похвастаться более высокой скоростью, более низкими затратами на оборудование и меньшим количеством ошибок по сравнению с ручными методами. Ключевым лазерным решением в алмазной резке являетсяDPSS (твердотельный лазер с диодной накачкой) Nd:YAG (алюминиевый гранат с неодимовым присадком), который излучает зеленый свет с длиной волны 532 нм, повышая точность и качество резки.
4 основных преимущества лазерной алмазной резки
01
Непревзойденная точность
Лазерная резка позволяет выполнять чрезвычайно точные и сложные разрезы, что позволяет создавать сложные конструкции с высокой точностью и минимальными отходами.
02
Эффективность и скорость
Этот процесс стал быстрее и эффективнее, что значительно сокращает время производства и увеличивает производительность производителей алмазов.
03
Универсальность дизайна
Лазеры обеспечивают гибкость, позволяющую производить широкий спектр форм и дизайнов, позволяя выполнять сложные и тонкие разрезы, которые невозможно выполнить традиционными методами.
04
Повышенная безопасность и качество
При лазерной резке снижается риск повреждения алмазов и снижается вероятность получения травм оператором, что обеспечивает высокое качество резки и более безопасные условия труда.
Применение DPSS Nd:YAG лазера в алмазной резке
Лазер на основе иттрий-алюминиевого граната с неодимовым примесью (DPSS, твердотельный с диодной накачкой), который генерирует зеленый свет с удвоенной частотой 532 нм, работает на основе сложного процесса, включающего несколько ключевых компонентов и физических принципов.
- * Это изображение было созданоКкмюррейи лицензирован в соответствии с GNU Free Documentation License, Этот файл лицензирован в соответствии сТворческие права общего пользования Attribution 3.0 Непортированнаялицензия.
- Лазер Nd:YAG с открытой крышкой, излучающий зеленый свет с удвоенной частотой 532 нм
Принцип работы DPSS-лазера
1. Диодная накачка:
Процесс начинается с лазерного диода, который излучает инфракрасный свет. Этот свет используется для «накачки» кристалла Nd:YAG, то есть он возбуждает ионы неодима, встроенные в кристаллическую решетку иттрий-алюминиевого граната. Лазерный диод настроен на длину волны, которая соответствует спектру поглощения ионов Nd, что обеспечивает эффективную передачу энергии.
2. Кристалл Nd:YAG:
Кристалл Nd:YAG является активной средой усиления. Когда ионы неодима возбуждаются светом накачки, они поглощают энергию и переходят в более высокое энергетическое состояние. Через короткий промежуток времени эти ионы переходят обратно в более низкое энергетическое состояние, высвобождая свою накопленную энергию в виде фотонов. Этот процесс называется спонтанным излучением.
[Читать далее:Почему мы используем кристалл Nd YAG в качестве активной среды в лазере DPSS?? ]
3. Инверсия населенности и вынужденная эмиссия:
Для того чтобы лазерное действие произошло, необходимо достичь инверсии заселенности, когда больше ионов находится в возбужденном состоянии, чем в состоянии с более низкой энергией. Когда фотоны отскакивают вперед и назад между зеркалами лазерного резонатора, они стимулируют возбужденные ионы Nd испускать больше фотонов той же фазы, направления и длины волны. Этот процесс известен как вынужденное излучение, и он усиливает интенсивность света внутри кристалла.
4. Лазерная полость:
Лазерная полость обычно состоит из двух зеркал на каждом конце кристалла Nd:YAG. Одно зеркало имеет высокую отражательную способность, а другое — частичную, что позволяет некоторому количеству света выходить в качестве лазерного выхода. Полость резонирует со светом, усиливая его посредством повторяющихся циклов стимулированного излучения.
5. Удвоение частоты (генерация второй гармоники):
Для преобразования света основной частоты (обычно 1064 нм, излучаемого Nd:YAG) в зеленый свет (532 нм) на пути лазера помещается кристалл с удвоением частоты (например, KTP - фосфат титанила калия). Этот кристалл обладает нелинейным оптическим свойством, которое позволяет ему брать два фотона исходного инфракрасного света и объединять их в один фотон с удвоенной энергией и, следовательно, с половиной длины волны исходного света. Этот процесс известен как генерация второй гармоники (ГВГ).
6. Выход зеленого света:
Результатом этого удвоения частоты является излучение ярко-зеленого света с длиной волны 532 нм. Этот зеленый свет затем может использоваться для различных приложений, включая лазерные указки, лазерные шоу, возбуждение флуоресценции в микроскопии и медицинские процедуры.
Весь этот процесс является высокоэффективным и позволяет производить мощный, когерентный зеленый свет в компактном и надежном формате. Ключом к успеху лазера DPSS является сочетание твердотельной среды усиления (кристалл Nd:YAG), эффективной диодной накачки и эффективного удвоения частоты для достижения желаемой длины волны света.
Доступно обслуживание OEM
Доступна услуга настройки для удовлетворения всех видов потребностей
Лазерная очистка, лазерная наплавка, лазерная резка и огранка драгоценных камней.
