Kan laser klippa diamanter?
Ja, lasrar kan klippa diamanter, och denna teknik har blivit allt populärare inom diamantindustrin av flera skäl. Laserskärning erbjuder precision, effektivitet och förmågan att göra komplexa nedskärningar som är svåra eller omöjliga att uppnå med traditionella mekaniska skärmetoder.
Vad är den traditionella diamantskärningsmetoden?
Utmaning i diamantskärning och sågning
Diamond, som är hård, spröd och kemiskt stabil, utgör betydande utmaningar för skärningsprocesser. Traditionella metoder, inklusive kemisk skärning och fysisk polering, resulterar ofta i höga arbetskostnader och felfrekvens, tillsammans med problem som sprickor, chips och verktygsslitage. Med tanke på behovet av skärmnivå på mikronivå, kommer dessa metoder att bli korta.
Laserskärningsteknik framträder som ett överlägset alternativ och erbjuder höghastighet, högkvalitativ skärning av hårda, spröda material som diamant. Denna teknik minimerar termisk påverkan, minskar risken för skador, defekter som sprickor och flisning och förbättrar bearbetningseffektiviteten. Det har snabbare hastigheter, lägre utrustningskostnader och minskade fel jämfört med manuella metoder. En viktig laserlösning i diamantskärning ärDPSS (diodpumpat fast tillstånd) ND: YAG (Neodymdoped Yttrium aluminium granat) laser, som avger 532 nm grönt ljus och förbättrar skärningsprecision och kvalitet.
4 stora fördelar med laserdiamantskärning
01
Oöverträffad precision
Laserskärning möjliggör extremt exakta och komplicerade snitt, vilket möjliggör skapandet av komplexa mönster med hög noggrannhet och minimalt avfall.
02
Effektivitet och hastighet
Processen är snabbare och effektivare, vilket minskar produktionstiderna avsevärt och ökar genomströmningen för diamanttillverkare.
03
Mångsidighet i design
Lasrar ger flexibiliteten för att producera ett brett utbud av former och mönster, tillmötesgående komplexa och känsliga snitt som traditionella metoder inte kan uppnå.
04
Förbättrad säkerhet och kvalitet
Med laserskärning finns det en minskad risk för skador på diamanterna och en lägre chans för operatörsskada, vilket säkerställer högkvalitativa nedskärningar och säkrare arbetsförhållanden.
DPSS ND: YAG Laser Application in Diamond Cutting
En DPSS (diode-pumpad solid-state) ND: YAG (Neodymdoped Yttrium aluminium granat) laser som producerar frekvens-dubbel 532 nm grönt ljus fungerar genom en sofistikerad process som involverar flera viktiga komponenter och fysiska principer.
- * Den här bilden skapades avKkmurrayoch är licensierad under GNU -gratis dokumentationslicens, denna fil är licensierad underCreative Commons Tillskrivning 3.0 oraporteradlicens.
- ND: YAG-laser med locket öppet visar frekvens-doubled 532 nm grönt ljus
Arbetsprincip för DPSS -laser
1. Diodepumpning:
Processen börjar med en laserdiod, som avger infrarött ljus. Detta ljus används för att "pumpa" ND: YAG -kristallen, vilket innebär att det lockar de neodymjonerna inbäddade i yttrium aluminium granatkristallgitter. Laserdioden är inställd på en våglängd som matchar absorptionsspektrumet för ND -jonerna, vilket säkerställer effektiv energiöverföring.
2. ND: YAG Crystal:
ND: YAG -kristallen är det aktiva förstärkningsmediet. När neodymjonerna är upphetsade av pumpljuset absorberar de energi och flyttar till ett högre energitillstånd. Efter en kort period övergår dessa joner tillbaka till ett lägre energitillstånd och släpper sin lagrade energi i form av fotoner. Denna process kallas spontan emission.
[Läs mer:Varför använder vi ND YAG Crystal som förstärkningsmedium i DPSS -laser? ]
3. Befolkningsinversion och stimulerad utsläpp:
För att laseråtgärder ska inträffa måste en befolkningsinversion uppnås, där fler joner är i det upphetsade tillståndet än i det lägre energitillståndet. När fotoner studsar fram och tillbaka mellan speglarna i laserhålan stimulerar de de upphetsade och jonerna att frigöra fler fotoner i samma fas, riktning och våglängd. Denna process är känd som stimulerad emission, och den förstärker ljusintensiteten i kristallen.
4. Laserhålighet:
Laserhålrummet består vanligtvis av två speglar i vardera änden av ND: YAG -kristallen. En spegel är mycket reflekterande, och den andra är delvis reflekterande, vilket gör att lite ljus kan fly som laserutgången. Kaviteten resonerar med ljuset och förstärker det genom upprepade omgångar med stimulerad emission.
5. Frekvensfördubbling (andra harmonisk generation):
För att omvandla det grundläggande frekvensljuset (vanligtvis 1064 nm som släpps ut av Nd: YAG) till grönt ljus (532 nm) placeras en frekvens -utarbetande kristall (såsom KTP - kaliumtitanylfosfat) i laserens väg. Denna kristall har en icke-linjär optisk egenskap som gör att den kan ta två fotoner av det ursprungliga infraröda ljuset och kombinera dem till en enda foton med dubbelt energi, och därför halva våglängden för det initiala ljuset. Denna process kallas andra harmoniska generation (SHG).
6. Utgången från grönt ljus:
Resultatet av denna frekvensfördubbling är utsläppet av starkt grönt ljus vid 532 nm. Detta gröna ljus kan sedan användas för en mängd olika applikationer, inklusive laserpekare, laser -show, fluorescensexcitation i mikroskopi och medicinska procedurer.
Hela processen är mycket effektiv och möjliggör produktion av högeffekt, sammanhängande grönt ljus i ett kompakt och pålitligt format. Nyckeln till DPSS-laserens framgång är kombinationen av solid-state gain media (ND: YAG Crystal), effektiv diodpumpning och effektiv frekvens fördubbling för att uppnå den önskade ljusvåglängden.
OEM -tjänst tillgänglig
Anpassningstjänst tillgänglig för att stödja alla typer av behov
Laserrengöring, laser beklädnad, laserskärning och ädelstenskärande fall.
