Lze diamanty řezat laserem?
Ano, lasery mohou řezat diamanty a tato technika je v diamantovém průmyslu stále oblíbenější z několika důvodů. Řezání laserem nabízí přesnost, efektivitu a schopnost provádět složité řezy, které je obtížné nebo nemožné dosáhnout tradičními mechanickými metodami řezání.
Jaká je tradiční metoda řezání diamantem?
Výzva v diamantovém řezání a řezání
Diamant, protože je tvrdý, křehký a chemicky stabilní, představuje pro řezné procesy značné problémy. Tradiční metody, včetně chemického řezání a fyzického leštění, často vedou k vysokým mzdovým nákladům a chybovosti spolu s problémy, jako jsou praskliny, třísky a opotřebení nástrojů. Vzhledem k potřebě přesnosti řezání na úrovni mikronů tyto metody zaostávají.
Technologie řezání laserem se objevuje jako vynikající alternativa, která nabízí vysokorychlostní a vysoce kvalitní řezání tvrdých, křehkých materiálů, jako je diamant. Tato technika minimalizuje tepelné dopady, snižuje riziko poškození, defektů, jako jsou praskliny a odštěpky, a zlepšuje efektivitu zpracování. Ve srovnání s manuálními metodami se může pochlubit vyšší rychlostí, nižšími náklady na vybavení a menším počtem chyb. Klíčovým laserovým řešením v diamantovém řezání jeDPSS (Diode-Pumped Solid-State) Nd: YAG (Neodymem dopovaný Yttrium Aluminium Garnet) laser, který vyzařuje 532 nm zelené světlo, což zvyšuje přesnost a kvalitu řezání.
4 Hlavní výhody laserového diamantového řezání
01
Bezkonkurenční přesnost
Řezání laserem umožňuje extrémně přesné a složité řezy, což umožňuje vytvářet složité návrhy s vysokou přesností a minimálním odpadem.
02
Efektivita a rychlost
Proces je rychlejší a efektivnější, výrazně zkracuje výrobní časy a zvyšuje propustnost pro výrobce diamantů.
03
Všestrannost v designu
Lasery poskytují flexibilitu pro výrobu široké škály tvarů a vzorů, které se přizpůsobí složitým a jemným řezům, kterých tradiční metody nemohou dosáhnout.
04
Zvýšená bezpečnost a kvalita
Při řezání laserem je sníženo riziko poškození diamantů a menší pravděpodobnost zranění obsluhy, což zajišťuje vysoce kvalitní řezy a bezpečnější pracovní podmínky.
DPSS Nd: Aplikace YAG laseru v diamantovém řezání
Laser DPSS (Diode-Pumped Solid-State) Nd:YAG (Neodymem dopovaný Yttrium Aluminium Garnet), který produkuje zelené světlo s dvojnásobnou frekvencí 532 nm, funguje prostřednictvím sofistikovaného procesu zahrnujícího několik klíčových komponent a fyzikálních principů.
- * Tento obrázek vytvořilKkmurraya je licencován pod licencí GNU Free Documentation License, Tento soubor je licencován pod licencíCreative Commons Attribution 3.0 Unportedlicence.
- Nd:YAG laser s otevřeným víkem ukazuje frekvenčně zdvojnásobené 532 nm zelené světlo
Princip činnosti laseru DPSS
1. Čerpání diod:
Proces začíná laserovou diodou, která vyzařuje infračervené světlo. Toto světlo se používá k „pumpování“ krystalu Nd:YAG, což znamená, že excituje ionty neodymu zabudované v krystalové mřížce krystalu yttria a hliníku. Laserová dioda je naladěna na vlnovou délku, která odpovídá absorpčnímu spektru iontů Nd, což zajišťuje účinný přenos energie.
2. Krystal Nd:YAG:
Krystal Nd:YAG je médiem aktivního zisku. Když jsou neodymové ionty buzeny čerpajícím světlem, absorbují energii a přecházejí do vyššího energetického stavu. Po krátké době tyto ionty přecházejí zpět do stavu s nižší energií a uvolňují svou uloženou energii ve formě fotonů. Tento proces se nazývá spontánní emise.
[Přečtěte si více:Proč používáme krystal Nd YAG jako médium zisku v laseru DPSS? ]
3. Inverze populace a stimulovaná emise:
Aby došlo k působení laseru, musí být dosaženo inverze populace, kde je více iontů v excitovaném stavu než ve stavu s nižší energií. Jak se fotony odrážejí tam a zpět mezi zrcadly laserové dutiny, stimulují excitované Nd ionty, aby uvolnily více fotonů stejné fáze, směru a vlnové délky. Tento proces je známý jako stimulovaná emise a zesiluje intenzitu světla v krystalu.
4. Laserová dutina:
Laserová dutina se obvykle skládá ze dvou zrcadel na obou koncích krystalu Nd:YAG. Jedno zrcadlo je vysoce reflexní a druhé je částečně reflexní, což umožňuje, aby část světla unikla jako laserový výstup. Dutina rezonuje se světlem a zesiluje ho opakovanými koly stimulované emise.
5. Zdvojnásobení frekvence (druhá harmonická generace):
Pro přeměnu světla se základní frekvencí (obvykle 1064 nm emitovaného Nd:YAG) na zelené světlo (532 nm) je do dráhy laseru umístěn krystal zdvojující frekvenci (jako je KTP - draselný titanyl fosfát). Tento krystal má nelineární optickou vlastnost, která mu umožňuje vzít dva fotony původního infračerveného světla a spojit je do jediného fotonu s dvojnásobnou energií, a tedy poloviční vlnovou délkou původního světla. Tento proces je známý jako generace druhé harmonické (SHG).
6. Výstup zeleného světla:
Výsledkem tohoto zdvojnásobení frekvence je emise jasně zeleného světla při 532 nm. Toto zelené světlo pak může být použito pro různé aplikace, včetně laserových ukazovátek, laserových show, fluorescenční excitace v mikroskopii a lékařských procedur.
Celý tento proces je vysoce účinný a umožňuje produkci vysoce výkonného, koherentního zeleného světla v kompaktním a spolehlivém formátu. Klíčem k úspěchu laseru DPSS je kombinace pevného média pro zisk (krystal Nd:YAG), účinného čerpání diod a efektivního zdvojnásobení frekvence pro dosažení požadované vlnové délky světla.
Služba OEM k dispozici
Služba přizpůsobení k dispozici pro podporu všech druhů potřeb
Laserové čištění, laserové opláštění, laserové řezání a pouzdra na řezání drahých kamenů.
