Aplikácia DPSS ND: YAG laser pri rezaní diamantov

S rýchlym rozvojom laserovej technológie,pumpovaný tuhý stav(DPSS) ND: YAG laseryPostupne sa stali revolučným nástrojom v oblasti rezania diamantov v dôsledku ich vysokej kvality lúča, vysokého špičkového výkonu a flexibilných charakteristík riadenia impulzov {. Zameria sa na technické princípy, procesné výhody a praktický aplikačný potenciál tradičných procesov DPSS ND: YAG s nízkym kontraktom a predškovaním na predokrátku a predškovaním s predchádzajúcimi hoperami. Zóna a poskytuje efektívne, nízkonákladové a vysokokvalitné riešenia na spracovanie presnosti diamantov .

DPSS Nd:YAG lasers use diode pumping technology and solid-state laser media to produce a high-intensity laser beam. This laser is frequency-doubled in a specific configuration, where the input infrared beam (1064 nm) is passed through a nonlinear crystal and converted into green light (532 nm). This process is called frequency zdvojnásobenie alebo druhá harmonická generácia (SHG) a je to široko používaná metóda na generovanie svetla s krátkou vlnovou dĺžkou .

Pracovný princíp DPSS ND: YAG laser

· Pumpovanie diód:Proces sa začína laserovou diódou, ktorá emituje infračervené svetlo . Toto svetlo sa používa na „čerpanie“ kryštálu ND: YAG, ktorý vzrušuje neodymiové ióny vložené do hliníkovej hliníkovej hlinity YTTRIum, ktoré sa naladí s lantom {{1} Prenos .

· ND: YAG Crystal:Kryštál ND: YAG je aktívne ziskové médium . Keď sú neodymiové ióny vzrušené svetlom pumpy, absorbujú energiu a presúvajú sa do stavu s vyššou energiou . v krátkom čase, tento ión prechádza späť do stavu s nižšou energiou {3} {3}

· Inverzia populácie a stimulované emisie:Aby sa vyskytla laserová akcia, je potrebné dosiahnuť inverziu populácie, to znamená, že viac iónov je v excitovanom stave ako v stave s nižšou energiou {., keď sa fotóny odrážajú tam a späť medzi dvoma zrkadlami laserovej dutiny, stimulujú excitované ND ióny, aby uvoľnili viac fotiek tej istej fázy, smeru a vlnovej dĺžky {}}}}}}}}}}}}} V rámci kryštálu .

· Laserová dutina:Laserová dutina sa zvyčajne skladá z dvoch zrkadiel na oboch koncoch nd: yag kryštálu . Jedno zrkadlo je vysoko reflexné, zatiaľ čo druhé je reflexné, čo umožňuje uniknúť niektoré svetlo ako laserový výstup {{}} {}} {}} {}} {}}} {}}}}} {}}}} {}}} {}}} {}}}} {}}} {}}}} {}}} {}}}} {}}}} {}}}} {

· Zdvojnásobenie frekvencie (druhá harmonická generácia):Aby sa previedla základné frekvenčné svetlo (1064 nm, ktoré ND: YAG typicky emituje) na zelené svetlo (532 nm), frekvenčný zdvojnásobiaci kryštál (ako je KTP - fosfát titaniátu draselného) sa umiestni do laserovej dráhy. Energia, a preto polovica vlnovej dĺžky počiatočného svetla . Tento proces je známy ako druhá harmonická generácia (shg) .

· Výstup zeleného svetla:Výsledkom zdvojnásobenia frekvencie je jasne zelené svetlo emitované pri 532 nm . Toto zelené svetlo sa dá použiť v rôznych aplikáciách vrátane laserových ukazovateľov, laserových show, fluorescenčnej excitácie v mikroskopii a lekárskych postupoch .

Výhody DPSS ND: YAG lasery

1. spracovanie vysokej presnosti a komplexného tvaru
Presnosť submikrónu:
Krátka vlnová dĺžka a kvalita vysokého lúča (m² blízko 1) DPSS ND: YAG laser môže dosiahnuť zameraný bodový priemer menší ako 10 μm, spĺňať požiadavky na submikrónový presnosť rezatia diamantov, najmä vhodný na presné spracovanie fazedových okrajov {{}}
Príklad aplikácie:Komplexné geometrické kontúry rezanie špeciálnych diamantov v tvare (ako napríklad srdcový a hruškový tvar), ostré uhly alebo mikrokonaľučné štruktúry, ktoré je ťažké dosiahnuť pomocou tradičných mechanických nástrojov, sa dajú dokonale reprodukovať prostredníctvom programovania laserových ciest .
Počítačové dynamické ovládanie:
Cesta je prednastavená prostredníctvom softvéru CAD/CAM a viacxové spojenie sa dosiahne v kombinácii so skenovacím systémom galvanometra, ktorý automatizuje celý proces od hrubého rezania po jemné dokončenie a znižuje ľudské chyby .

2. výrazne znížte stratu materiálu
Úzky dizajn štrbiny:
Šírka laserovej štrbiny môže byť regulovaná pri 20–50 μm (mechanická štrbina čepele je zvyčajne viac ako 200 μm), čím sa zníži množstvo neúčinného odstraňovania diamantových drsných kameňov .
Porovnanie údajov:Ako príklad, ktorý vezme 1- štandardný okrúhly diamant, miera využitia materiálu rezania laserom sa môže zvýšiť o 15% - 20%, čo priamo zníži náklady na suroviny .
Prispôsobiteľnosť na drsné kamene:
Laser môže selektívne rozrezať inklúzie alebo praskliny vo vnútri diamantu, vyhnúť sa chybným oblastiam a zachovať časti vysokej hodnoty v maximálnom rozsahu .

3. Spoľahlivosť bezkontaktného spracovania
Nulové poškodenie mechanického napätia:
Laser priamo odparuje diamantové materiály prostredníctvom fototermálneho pôsobenia (uhlík sa premieňa na CO/CO₂), vyhýba sa mikrokrackom alebo kolapsu okrajov spôsobeným mechanickým kontaktom s čepeľami, ktorý je obzvlášť vhodný na spracovanie diamantov s vysokou klaritou .
Spracovanie krehkých drsných kameňov:
V prípade hrubých diamantov s rozvinutými trhlinami alebo laboratórnymi diamantmi (ktoré môžu mať defekty rastu), nekontaktné rezanie môže významne znížiť mieru zlomenia .

4. ochrana životného prostredia a vysoká účinnosť
Zelený proces:
Nevyžaduje sa žiadna rezanie tekutiny alebo chladiacej kvapaliny (tradičné spracovanie vyžaduje mazivá na báze ropy), znižovanie chemického znečistenia a následné náklady na čistenie v súlade s trendom trvalo udržateľnej výroby .
Optimalizácia spotreby energie:
Účinnosť fotoelektrickej konverzie technológie DPSS dosahuje 20%-30%(čerpacie čerpacie lampy je iba 1%-3%) . v kombinácii s funkciou pulznej modulácie iba 1%-50%v porovnaní s mechanickým rezaním v rámci rovnakej cuttingovej úlohy {}}}}} {}}} {}} {}}} {}} {}} {}} {}} {} {} je znížená

Aplikácia ND: YAG laser pri rezaní diamantov

1. priemyselné rezy diamantov
Počiatočné rezanie a tvarovanie veľkých diamantov
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 karátov) a znížte riziko fragmentácie spôsobené mechanickým napätím .
Presné tvarovanie: predbežné spracovanie komplexných geometrických tvarov (ako sú polygóny a špeciálne tvarované štruktúry) sa dosahuje prostredníctvom pulzovaných laserov s vysokou energetickou hustotou, čím sa základ pre následné jemné spracovanie .}}}}
2. Diamantové dokončenie šperkov
Technológia podporovaná laserom v oblasti fazety a leštenia
Vysoko precízne fazeting: Laser môže presne osvetliť hrany fazety na povrchu diamantu (chyba uhla<0.1°) to ensure optical symmetry.
Predbežné vyliečenie: Laserová mikroablácia môže skrátiť následný mechanický čas leštenia a skrátiť drsnosť povrchu (RA<10 nm).
3. spracovanie špeciálnych potrieb
Diamantové mikro vŕtacie vŕtacie vŕtačky (spracovanie chladičov pre elektronické zariadenia)
Drilling without edge collapse: Ultrashort pulse (picosecond level) Nd:YAG laser can avoid thermal damage and achieve micro-holes with a depth-to-diameter ratio of >10:1.
Spracovanie poľa: Polia otvorov s vysokou hustotou (napríklad 1 000 otvorov/cm²) je možné rýchlo dokončiť prostredníctvom galvanometrového systému .
Spracovanie okrajov nástroja diamant
Laserová úprava: Laser môže presne odstrániť okrajový materiál, aby sa dosiahla ostrosť na úrovni nano (polomer na okraji okraja<50 nm) and extend tool life.

Tradičné rezanie vs . Laserové rezanie

In the field of diamond cutting, the high-power, coherent green light of DPSS Nd:YAG lasers provides a precise and efficient cutting method. Compared with traditional physical cutting techniques, laser cutting can achieve finer cutting lines and higher cutting accuracy, thereby reducing material waste and improving processing efficiency. In addition, the non-contact nature of laser cutting means Tento fyzický stres na diamantoch sa zníži, čím sa zníži riziko poškodenia .

Pokroky v laserovej technológii priniesli revolučné zmeny v odvetví spracovania diamantov a DPSS ND: YAG lasery zohrávali v tomto dôležitej úlohe s ich vysokou účinnosťou, kompaktným a efektívnym frekvenčným násobením .. Spracovanie diamantov a iných tvrdých a krehkých materiálov .

Kontaktné informácie:

Ak máte nejaké nápady, neváhajte a porozprávajte sa s nami . Bez ohľadu na to, kde sú naši zákazníci a aké sú naše požiadavky, budeme sledovať náš cieľ poskytnúť našim zákazníkom vysoké kvalitné, nízke ceny a najlepšie služby .