Laser có thể cắt kim cương không?
Vâng, laser có thể cắt kim cương, và kỹ thuật này ngày càng trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp kim cương vì nhiều lý do. Cắt laser cung cấp độ chính xác, hiệu quả và khả năng cắt giảm phức tạp khó hoặc không thể đạt được với các phương pháp cắt cơ học truyền thống.
Phương pháp cắt kim cương truyền thống là gì?
Thử thách trong cắt và cưa kim cương
Kim cương, cứng, giòn và ổn định về mặt hóa học, đặt ra những thách thức đáng kể để cắt các quy trình. Các phương pháp truyền thống, bao gồm cắt hóa chất và đánh bóng thể chất, thường dẫn đến chi phí lao động cao và tỷ lệ lỗi, bên cạnh các vấn đề như vết nứt, chip và hao mòn công cụ. Với nhu cầu độ chính xác cắt ở cấp độ micron, các phương pháp này không còn ngắn.
Công nghệ cắt laser nổi lên như một sự thay thế vượt trội, cung cấp tốc độ cao, cắt chất lượng cao các vật liệu cứng, giòn như kim cương. Kỹ thuật này giảm thiểu tác động nhiệt, giảm nguy cơ thiệt hại, các khiếm khuyết như vết nứt và sứt mẻ, và cải thiện hiệu quả xử lý. Nó tự hào có tốc độ nhanh hơn, chi phí thiết bị thấp hơn và giảm lỗi so với các phương pháp thủ công. Một giải pháp laser quan trọng trong cắt kim cương làDPSS (trạng thái rắn được bơm diode) ND: YAG (Neodymium pha tạp yttri nhôm garnet), phát ra ánh sáng xanh 532nm, tăng cường độ chính xác và chất lượng.
4 lợi thế chính của việc cắt kim cương laser
01
Độ chính xác chưa từng có
Cắt laser cho phép cắt cực kỳ chính xác và phức tạp, cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp với độ chính xác cao và chất thải tối thiểu.
02
Hiệu quả và tốc độ
Quá trình này nhanh hơn và hiệu quả hơn, giảm đáng kể thời gian sản xuất và tăng thông lượng cho các nhà sản xuất kim cương.
03
Tính linh hoạt trong thiết kế
Laser cung cấp sự linh hoạt để tạo ra một loạt các hình dạng và thiết kế, phù hợp với các vết cắt phức tạp và tinh tế mà các phương pháp truyền thống không thể đạt được.
04
Nâng cao an toàn & chất lượng
Với việc cắt laser, giảm nguy cơ thiệt hại cho kim cương và cơ hội chấn thương vận hành thấp hơn, đảm bảo cắt giảm chất lượng cao và điều kiện làm việc an toàn hơn.
DPSS ND: Ứng dụng Laser YAG trong Cắt kim cương
Một trạng thái rắn DPSS (trạng thái rắn được bơm diode) ND: YAG (Neodymium pha tạp yttri nhôm garnet) tạo ra ánh sáng xanh 532nm tăng gấp đôi hoạt động thông qua một quá trình tinh vi liên quan đến một số thành phần chính và nguyên tắc vật lý.
- * Hình ảnh này được tạo bởiKKMUrrayvà được cấp phép theo giấy phép tài liệu miễn phí GNU, tệp này được cấp phép theoCreative Commons Attribution 3.0 không được ghi nhậngiấy phép.
- ND: YAG Laser với nắp mở hiển thị tần số tăng gấp đôi đèn xanh 532nm
Nguyên tắc làm việc của laser DPSS
1. Bơm diode:
Quá trình bắt đầu bằng một diode laser, phát ra ánh sáng hồng ngoại. Ánh sáng này được sử dụng để "bơm" tinh thể ND: YAG, có nghĩa là nó kích thích các ion neodymium được nhúng trong mạng tinh thể garnet nhôm yttri. Diode laser được điều chỉnh theo bước sóng phù hợp với phổ hấp thụ của các ion ND, đảm bảo truyền năng lượng hiệu quả.
2. ND: Yag Crystal:
Tinh thể ND: YAG là phương tiện tăng hoạt động. Khi các ion neodymium bị kích thích bởi ánh sáng bơm, chúng hấp thụ năng lượng và di chuyển đến trạng thái năng lượng cao hơn. Sau một thời gian ngắn, các ion này chuyển trở lại trạng thái năng lượng thấp hơn, giải phóng năng lượng được lưu trữ của chúng dưới dạng photon. Quá trình này được gọi là phát xạ tự phát.
[Đọc thêm:Tại sao chúng ta sử dụng tinh thể nd yag làm phương tiện tăng trong laser dpss? ]
3. Sự đảo ngược dân số và phát xạ kích thích:
Để hành động laser xảy ra, phải đạt được sự đảo ngược dân số, trong đó nhiều ion ở trạng thái kích thích hơn ở trạng thái năng lượng thấp hơn. Khi các photon nảy qua lại giữa các gương của khoang laser, chúng kích thích các ion ND kích thích để giải phóng nhiều photon hơn cùng pha, hướng và bước sóng. Quá trình này được gọi là phát xạ được kích thích và nó khuếch đại cường độ ánh sáng trong tinh thể.
4. Khoang laser:
Khoang laser thường bao gồm hai gương ở hai đầu của tinh thể ND: YAG. Một gương phản chiếu cao, và cái còn lại là một phần phản xạ, cho phép một số ánh sáng thoát ra khi đầu ra laser. Khoang cộng hưởng với ánh sáng, khuếch đại nó thông qua các vòng phát xạ được kích thích lặp đi lặp lại.
5. Tần số nhân đôi (thế hệ điều hòa thứ hai):
Để chuyển đổi ánh sáng tần số cơ bản (thường là 1064nm phát ra bởi ND: YAG) thành ánh sáng xanh (532nm), một tinh thể nhân đôi tần số (như KTP - kali titanyl phosphate) được đặt trong đường dẫn của laser. Tinh thể này có một đặc tính quang học phi tuyến tính cho phép nó lấy hai photon của ánh sáng hồng ngoại ban đầu và kết hợp chúng thành một photon duy nhất với năng lượng gấp đôi, và do đó, một nửa bước sóng của ánh sáng ban đầu. Quá trình này được gọi là thế hệ điều hòa thứ hai (SHG).
6. Đầu ra của ánh sáng xanh:
Kết quả của sự nhân đôi tần số này là sự phát xạ của ánh sáng màu xanh lá cây ở 532nm. Ánh sáng màu xanh lá cây này sau đó có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm các con trỏ laser, chương trình laser, kích thích huỳnh quang trong kính hiển vi và các thủ tục y tế.
Toàn bộ quá trình này có hiệu quả cao và cho phép sản xuất ánh sáng xanh công suất cao, mạch lạc ở định dạng nhỏ gọn và đáng tin cậy. Chìa khóa cho sự thành công của laser DPSS là sự kết hợp của phương tiện tăng trạng thái rắn (ND: YAG Crystal), bơm diode hiệu quả và tăng gấp đôi tần số hiệu quả để đạt được bước sóng ánh sáng mong muốn.
Dịch vụ OEM có sẵn
Dịch vụ tùy chỉnh có sẵn để hỗ trợ tất cả các loại nhu cầu
Làm sạch laser, ốp laser, cắt laser và các trường hợp cắt đá quý.
