Uporaba DPSS ND: YAG laser v diamantnem rezanju

S hitrim razvojem laserske tehnologije,Dioda s črpam trdnega stanja(DPSS) ND: YAG laserjihave gradually become a revolutionary tool in the field of diamond cutting due to their high beam quality, high peak power and flexible pulse control characteristics. This article will focus on the technical principles, process advantages and practical application potential of DPSS Nd:YAG lasers in diamond cutting, and analyze how it breaks through the bottleneck of traditional processes through non-contact processing, precise energy control and low heat-affected zone, and Ponuja učinkovite, poceni in kakovostne rešitve za diamantno natančno obdelavo .

DPSS ND: YAG Lasers uporabljajo tehnologijo črpanja diode in laserske medije v trdnem stanju, da ustvarijo visoko intenzivni laserski žarek . Ta laser je v določeni konfiguraciji, kjer je vhodni infrardeči žarek (1064 nm), ki je prepuščen v določeni konfiguraciji in pretvoril v nelinearno kristalno svetlobo se imenuje frekvenčno podvojitev ali druga harmonska generacija (SHG) in je široko uporabljena metoda za ustvarjanje luči s kratko valovno dolžino .

Delovno načelo DPSS ND: YAG laser

· DIODE PUMPING:Postopek se začne z lasersko diodo, ki oddaja infrardečo svetlobo . Ta luč se uporablja za "črpanje" kristal ND: YAG, ki vzbudi neodimijeve ione, vgrajene v Ytrium aluminijeva rešetka, ki se nahaja v Absorpy {{1}. Učinkovit prenos energije .

· ND: Yag kristal:ND: YAG kristal je medij aktivnega pridobivanja . Ko so neodimijevi ioni navdušeni nad lučjo črpalke, absorbirajo energijo in se v kratkem času premaknejo v višje energijsko stanje ., ti ioni prehajajo nazaj v nižjo energijsko stanje in sprostijo shranjeno energijo v obliki fotonov {3} v obliki fotonov.

· Inverzija populacije in stimulirana emisija:Da bi se lasersko dejanje pojavilo, je treba doseči inverzijo populacije, torej več ionov je v vzbujenem stanju kot v nižjem energijskem stanju . Ko se fotoni odbijajo naprej in nazaj med obema ogledaloma laserske votline, spodbujajo vzbujene Ione, ki se pojavijo v lažjem, ki se pojavijo več fotonov iste faze, in valovodij kristal .

· Laserska votlina:Laserova votlina je običajno sestavljena iz dveh ogledal na obeh koncih Nd:YAG kristala. Eno ogledalo je zelo odbojno, medtem ko je drugo delno odbojno, kar omogoča, da del svetlobe uide kot laserski izhod. Votlina resonira s svetlobo in jo amplificira skozi ponavljajoč proces stimulirane emisije.

· Podvojitev frekvence (druga harmonska generacija):Za pretvorbo temeljne frekvenčne svetlobe (1064 nm, ki nd: yag običajno oddaja) v zeleno svetlobo (532 nm), je frekvenca, ki podvoji kristal (na primer ktp - kalijev titanat fosfat), postavljena v lasersko pot ., ki ima v enem salonu, ki ima v enem salonu nelinearne fotografije, ki imajo nelinearne optične lastnosti. Z podvojeno energijo in s tem polovico valovne dolžine začetne luči . ta postopek je znan kot druga harmonska generacija (SHG) .

· Izhod zelene svetlobe:Rezultat podvojitve frekvence je svetlo zelena luč, ki se oddaja pri 532 nm . Ta zelena luč je mogoče uporabiti v različnih aplikacijah, vključno z laserskimi kazalci, laserskimi kaže

Prednosti DPSS ND: YAG laserji

1. obdelava z visoko natančnostjo in zapleteno obliko
Precision submicron:
Kratka valovna dolžina in visoka kakovost snopa (M² blizu 1) DPSS ND: YAG laser lahko dosežemo fokusiran premer točke manj kot 10 μm, pri čemer izpolnjuje zahteve za natančnost submikrona za rezanje diamantov, še posebej primerne za natančno obdelavo fasetiranih robov .
Primer aplikacije:Kompleksno geometrijsko konturno rezanje diamantov v posebni obliki (na primer v obliki srca in hruške), ostrih kotov ali mikro-konkavnih struktur, ki jih je težko doseči s tradicionalnimi mehanskimi orodji
Računalniški dinamični nadzor:
Rezalna pot je prednastavljena s programsko opremo CAD/CAM, povezava z več osi pa je dosežena v kombinaciji s sistemom za skeniranje galvanometra, ki avtomatizira celoten postopek od grobega rezanja do fine končne obdelave, kar zmanjšuje človeške napake .

2. znatno zmanjša izgubo materiala
Ozka zasnova reže:
Širino laserske reže je mogoče nadzorovati pri 20–50 μm (reža rezila je običajno več kot 200 μm), kar zmanjša količino neučinkovitega odstranjevanja diamantnih grobih kamnov .
Primerjava podatkov:Če vzamete standardni okrogli diamant 1- kot primer, se lahko stopnja uporabe materiala laserskega rezanja poveča za 15%-20%, kar neposredno zmanjša stroške surovin .
Prilagodljivost grobih kamnov:
Laser lahko selektivno razreže vključitve ali razpoke znotraj diamanta, pri čemer se izogne pokvarjenim območjem in ohrani dele z visoko vrednostjo do največjega obsega .

3. Zanesljivost obdelave brez kontakta
Nič mehanskih poškodb stresa:
Laser neposredno izhlapi diamantne materiale s fototermalnim delovanjem (ogljik se pretvori v co/co₂), pri čemer se izogne mikrokratnemu ali ročnemu propadu, ki ga povzroča mehanski kontakt rezila, ki je še posebej primeren za obdelavo diamantov z visokim delcem .
Obdelava krhkih grobih kamnov:
Za grobe diamante z razvitimi razpokami ali laboratorijsko pridelanimi diamanti (ki imajo lahko napake v rasti), lahko ne-kontaktna rezanje znatno zmanjša hitrost loma .

4. varstvo okolja in visoka učinkovitost
Zeleni postopek:
Nobena rezalna tekočina ali hladilna tekočina ni potrebna (tradicionalna obdelava zahteva maziva na osnovi olja), zmanjšanje kemičnega onesnaževanja in kasnejših stroškov čiščenja v skladu s trendom trajnostne proizvodnje .
Optimizacija porabe energije:
Fotoelektrična učinkovitost pretvorbe tehnologije DPSS doseže 20%-30%(črpanje bliskavice je samo 1%-3%) . v kombinaciji s funkcijo impulzne modulacije, poraba energije se zmanjša za 30%-50%v primerjavi z mehanskim rezanjem v primerjavi z mehanskim rezanjem v primerjavi z mehanično rezanjem z enakim rezanjem -50%

Uporaba ND: YAG laser v diamantnem rezanju

1. industrijsko rezanje diamantov
Začetno rezanje in oblikovanje velikih diamantov
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 karatov) in zmanjšajte tveganje za fragmentacijo, ki ga povzroča mehanski stres .
Natančno oblikovanje: predhodna obdelava zapletenih geometrijskih oblik (na primer poligonov in posebnih oblik) se doseže z impulznimi laserji z visoko energijo, ki postavlja temelje za nadaljnjo fino obdelavo .
2. Diamond zaključek nakita
Lasersko podprta tehnologija pri fazi in poliranju
Visoka natančnost Faceting: Laser lahko natančno odstrani fasetne robove na površini diamanta (napaka kota<0.1°) to ensure optical symmetry.
Predhodno poliranje: laserska mikroblacija lahko skrajša naslednji mehanski čas poliranja in zmanjša hrapavost površine (RA<10 nm).
3. obdelava posebnih potreb
Diamond Micro Drilling (obdelava toplotnih umivalnikov za elektronske naprave)
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.
Obdelava matrike: Nizi luknje z visoko gostoto (na primer 1000 lukenj/cm²) je mogoče hitro dokončati prek sistema galvanometra .
Obdelava roba diamanta
Laserski zaključek: Laser lahko natančno odstrani robni material, da doseže ostrino na nano (polmer roba<50 nm) and extend tool life.

Tradicionalno rezanje vs . lasersko rezanje

Na področju rezanja diamantov visoka moči, koherentna zelena svetloba DPSS ND: YAG Lasers zagotavlja natančen in učinkovit način rezanja . v primerjavi s tradicionalnimi fizičnimi tehnikami rezanja, lahko lasersko rezanje dosežejo drobne rezalne linije in večjo natančnost rezanja, s čimer se zmanjšajo rezalniki, ki so vnamenjali, da je vnaprejšnja narava, ki se nanaša na naravo, ki se nanaša na naravo, ki se nanaša na naravo, ki se nanaša na naravo, ki se nanaša na naravo, ki se nanaša na naravo v malejtu in izboljšanju malejsnih odpadkov {2} Stres na diamantih se zmanjša, kar zmanjša tveganje za škodo .

Napredek v laserski tehnologiji je prinesel revolucionarne spremembe v industriji obdelave diamantov, DPSS ND: YAG Lasers pa so pri tem igrali pomembno vlogo z njihovo visoko učinkovitostjo, kompaktno in zanesljivo obliko . s pomočjo trdnih medijev (ND: YAG kristali), učinkovito črpalko diode in učinkovito, da laserji uspešno dosežejo večkratno večjo vadbo in učinkovite Obdelava diamantov in drugih trdih in krhkih materialov .

Kontaktni podatki:

Če imate kakršne koli ideje, se lahko pogovorite z nami ., ne glede na to, kje so naše stranke in kakšne so naše zahteve, bomo sledili našemu cilju, da svojim strankam zagotovimo visoko kakovostne, nizke cene in najboljšo storitev .