Anwendung von DPSS ND: YAG -Laser im Diamantschnitt

Mit der raschen Entwicklung der Lasertechnologie,Dioden-gepumptem Festkörperzustand(DPSS) ND: YAG -Lasersind allmählich zu einem revolutionären Werkzeug im Bereich des Diamantenschneidens aufgrund ihrer Qualität mit hoher Strahlqualität, hoher Spitzenleistung und flexiblen Impulskontrolleigenschaften {.. Dieser Artikel konzentriert Effiziente, kostengünstige und hochwertige Lösungen für die Verarbeitung von Diamond-Präzision .

DPSS ND: YAG-Laser verwenden Diodenpumpentechnologie und Festkörperlasermedien, um einen Hochintensitätslaserstrahl zu erzeugen. oder zweite harmonische Generation (SHG) und ist eine weit verbreitete Methode zur Erzeugung von Light-Längen-Kurzwellenlängen .

Arbeitsprinzip von DPSS ND: YAG Laser

· Diodenpumpen:The process starts with a laser diode that emits infrared light. This light is used to "pump" the Nd:YAG crystal, which excites the neodymium ions embedded in the yttrium aluminum garnet lattice. The laser diode is tuned to a wavelength that matches the absorption spectrum of the Nd ions to ensure efficient energy übertragen .

· Nd: yag kristall:Der ND: YAG -Kristall ist das aktive Verstärkungsmedium {. Wenn die Neodymionen durch das Pumpenlicht angeregt werden, nehmen sie Energie ab und bewegen sich in einen kurzen Zeitpunkt zu einem höheren Energiezustand.

· Populationsinversion und Stimulierung der Emission:Damit die Laserwirkung auftritt, muss eine Populationsinversion erreicht werden, dh mehr Ionen sind im angeregten Zustand als im niedrigeren Energiezustand {., da die Photonen zwischen den beiden Spiegeln der Laserhöhle hin und her abprallen. Der Kristall .

· Laserhohlheit:A laser cavity is typically made up of two mirrors at either end of a Nd:YAG crystal. One mirror is highly reflective, while the other is partially reflective, allowing some of the light to escape as the laser output. The cavity resonates with the light, amplifying it through a repeated process of stimulated emission.

· Frequenzverdopplung (zweite harmonische Generation):Um das grundlegende Frequenzlicht (1064 nm, das nd: yag typischerweise in grünes Licht (532 nm) emittiert) umzuwandeln, wird ein Frequenz -Verdoppelungskristall (wie KTP -Kaliumtitanat -Phosphat) in den Laserpfad platziert. und daher die Hälfte der Wellenlänge des anfänglichen Lichts . Dieser Prozess wird als zweite harmonische Generation (shg) . bezeichnet

· Ausgang des grünen Lichts:Das Ergebnis der Frequenzverdoppelung ist ein hellgrünes Licht, das bei 532 nm . Dieses grüne Licht kann in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, einschließlich Laserzeigern, Laser, Fluoreszenzanregung in der Mikroskopie und medizinische Verfahren .

Vorteile von DPSS ND: YAG -Laser

1. Hochvorbereitete und komplexe Formverarbeitung
Submicron -Präzision:
Die kurze Wellenlängen- und Hochstrahlqualität (m² nahe 1) von DPSS ND: YAG -Laser kann einen fokussierten Punktdurchmesser von weniger als 10 μm erreichen und die Submicron -Präzisionsanforderungen des Diamantenschneids erfüllen, insbesondere für die genaue Verarbeitung von facettierten Kanten .} geeignet
Anwendungsbeispiel:Komplexes geometrisches Konturschnitt von speziellen Diamanten (wie herzförmig und birnenförmig), scharfe Winkel oder Mikrokonkavstrukturen, die mit herkömmlichen mechanischen Werkzeugen schwer zu erreichen sind, können durch Laserpfadprogrammierung perfekt reproduziert werden .
Computer dynamische Steuerung:
Der Schneidweg wird durch die CAD/CAM-Software voreingestellt, und die Multi-Achs-Verknüpfung wird in Kombination mit dem Galvanometer-Scansystem erreicht, das den gesamten Vorgang vom rauen Schneiden auf feines Finishing automatisiert und menschliche Fehler verringert .

2. reduzieren den Materialverlust signifikant
Schmales Schlitzdesign:
Die Laserschlitzbreite kann mit 20–50 μm gesteuert werden (der mechanische Klingenschlitz beträgt normalerweise mehr als 200 μm), wodurch die Menge der ineffektiven Entfernung von Diamantrausteinen . verringert werden kann
Datenvergleich:Einen 1- Carat Standard -Rund -Diamant als Beispiel kann die Materialnutzungsrate des Laserschneids um 15%–20%erhöht werden, wodurch die Kosten für Rohstoffe direkt gesenkt werden ..
Anpassungsfähigkeit an grobe Steine:
Laser kann die Einschlüsse oder Risse im Diamanten selektiv schneiden, maximal maximale Bereiche beibehalten ., die hochwertigen Teile beibehalten. ..

3. Zuverlässigkeit der Nichtkontaktverarbeitung
Null mechanische Spannungsschäden:
Laser verdampft direkt Diamantmaterial durch photothermische Wirkung (Carbon wird in Co/Co₂ umgewandelt), wodurch Mikrorisse oder Kantenkollaps durch mechanische Blattkontakt verursacht werden, was besonders für die Verarbeitung von Diamanten der Hochklarität geeignet ist .}}}} geeignet ist
Verarbeitung von zerbrechlichen Rohsteinen:
Für grobe Diamanten mit entwickelten Rissen oder Labor-Wachstumsdiamanten (die Wachstumsfehler aufweisen können) kann das nichtkontakte Schneiden die Bruchrate . erheblich verringern

4. Umgebungsschutz und hohe Effizienz
Grüner Prozess:
Es ist kein Schneidflüssigkeit oder Kühlmittel erforderlich (herkömmliche Verarbeitung erfordert Ölbasis auf Ölbasis), die chemische Verschmutzung und die anschließenden Reinigungskosten im Einklang mit dem Trend der nachhaltigen Herstellung .}}}}}}}}} reduziert.
Energieverbrauchsoptimierung:
The photoelectric conversion efficiency of DPSS technology reaches 20%-30% (flash lamp pumping is only 1%-3%). Combined with the pulse modulation function, the energy consumption is reduced by 30%-50% compared with mechanical cutting under the same cutting task.

Anwendung von ND: YAG -Laser beim Diamantenschnitt

1. Industrial Diamond Schneiden
Erstes Schneiden und Gestalten großer Diamanten
Efficient segmentation: DPSS Nd:YAG laser can quickly cut large diamonds (>5 Karat) und verringern das Risiko einer Fragmentierung durch mechanische Spannung .
Genauige Formung: Vorläufige Verarbeitung komplexer geometrischer Formen (wie Polygone und speziell geformte Strukturen) wird durch gepulste Laser mit hochenergetischer Dichte erreicht, die den Grundstein für die anschließende Feinverarbeitung . legt
2. Schmuck-Diamant-Diamant-Finishing
Laserunterstützte Technologie beim Facetten und Polieren
Hochvorbereitete Faceting: Der Laser kann die Facettenkanten auf der Diamantoberfläche genau abblättern (Winkelfehler<0.1°) to ensure optical symmetry.
Vorpollerei: Lasermikroablation kann die nachfolgende mechanische Polierzeit verkürzen und die Oberflächenrauheit verkürzen (RA<10 nm).
3. spezielle Bedürfnisse verarbeiten
Diamant-Mikrobohrung (Verarbeitung von Kühlkörper für elektronische Geräte)
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.
Array-Verarbeitung: Hochdichte-Loch-Arrays (z. B. 1000 Löcher/cm²) können schnell über das Galvanometer-System . abgeschlossen werden
Diamant -Werkzeugkantenverarbeitung
Laser-Finishing: Laser kann Kantenmaterial genau entfernen, um Schärfe auf Nanoebene zu erreichen (Kantenradius<50 nm) and extend tool life.

Traditionelles Schneiden gegen . Laserschneidung

Im Bereich des Diamantenschneidens bietet die Hochleistungs-kohärentes grünes Licht von DPSS ND: YAG-Laser eine präzise und effiziente Schneidemethode . im Vergleich zu traditionellen physikalischen Schneidetechniken, Laserschneidemethoden können feiner Schneidlinien erzielen und eine höhere Schnittgenauigkeit erzielen, wobei die materielle Abfälle das körperliche Abgabebr. wird reduziert und das Risiko eines Schadens reduziert .

Fortschritte in der Lasertechnologie haben revolutionäre Veränderungen in die Diamantverarbeitungsbranche gebracht, und DPSS ND: YAG-Laser haben in diesem Bereich mit hoher Effizienz, kompaktem und zuverlässigem Format . durch Festkörpergewinn-Medien (ND: YAG-Kristall), effektives Pumpen und wirksames Leuchten, die erforderlichen Dioden-Pumpen und die wirksamen Frequenz-Multiplikationen, diese Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser-Laser, gespielt. Präzisionsverarbeitung von Diamanten und anderen harten und spröden Materialien .

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