هل يمكن للليزر قطع الماس؟
نعم ، يمكن أن تقطع الليزر الماس ، وأصبحت هذه التقنية شعبية متزايدة في صناعة الماس لعدة أسباب. يوفر قطع الليزر الدقة والكفاءة والقدرة على إجراء تخفيضات معقدة صعبة أو مستحيلة تحقيقها مع طرق القطع الميكانيكية التقليدية.
ما هي طريقة قطع الماس التقليدية؟
التحدي في قطع ونشر الماس
يمثل الماس ، الصعبة ، الهشة ، والمستقرة كيميائيًا ، تحديات كبيرة لقطع العمليات. الأساليب التقليدية ، بما في ذلك القطع الكيميائي والتلميع الفيزيائي ، تؤدي غالبًا إلى ارتفاع تكاليف العمالة ومعدلات الأخطاء ، إلى جانب قضايا مثل الشقوق والرقائق وارتداء الأدوات. بالنظر إلى الحاجة إلى دقة القطع على مستوى الميكرون ، فإن هذه الطرق تقصر.
تظهر تقنية قطع الليزر كبديل متفوق ، حيث توفر قطعًا عالية السرعة وعالية الجودة للمواد الصلبة الهشة مثل الماس. تقلل هذه التقنية من التأثير الحراري ، مما يقلل من خطر الضرر ، والعيوب مثل الشقوق وقطع ، ويحسن كفاءة المعالجة. إنه يتميز بسرعات أسرع ، وخفض تكاليف المعدات ، وخفض الأخطاء مقارنة بالطرق اليدوية. حل ليزر رئيسي في قطع الماس هوDPSS (الحالة الصلبة المضغوطة الصمام الثنائي) ND: YAG (Garnet yttrium yttrium neodymium)، الذي ينبعث منه 532 نانومتر ضوء أخضر ، مما يعزز دقة القطع والجودة.
4 مزايا رئيسية لقطع الماس بالليزر
01
دقة لا مثيل لها
يسمح قطع الليزر بتخفيضات دقيقة ومعقدة للغاية ، مما يتيح إنشاء تصميمات معقدة بدقة عالية وأقل من النفايات.
02
الكفاءة والسرعة
هذه العملية أسرع وأكثر كفاءة ، وتقلل بشكل كبير من أوقات الإنتاج وزيادة الإنتاجية لمصنعي الماس.
03
التنوع في التصميم
توفر الليزر المرونة لإنتاج مجموعة واسعة من الأشكال والتصميمات ، واستيعاب التخفيضات المعقدة والحساسة التي لا يمكن أن تحققها الطرق التقليدية.
04
تعزيز السلامة والجودة
مع قطع الليزر ، هناك مخاطر انخفاض في الأضرار التي لحقت بالماس وفرصة أقل لإصابة المشغل ، مما يضمن تخفيضات عالية الجودة وظروف عمل أكثر أمانًا.
DPSS ND: تطبيق ليزر YAG في قطع الماس
A DPSS (حالة صلبة مضغوطة الصمام الثنائي) ND: ليزر YAG (Garnet yttrium المصنوع من النيوديميوم) الذي ينتج عن الضوء الأخضر المغطى بالترددات 532 نانومتر من خلال عملية متطورة تتضمن عدة مكونات رئيسية ومبادئ مادية.
- * تم إنشاء هذه الصورة بواسطةKkmurrayوهو مرخص بموجب ترخيص الوثائق المجانية في GNU ، يتم ترخيص هذا الملف بموجبالمشاعات الإبداعية إسناد 3.0 غير مملوكرخصة.
- ND: ليزر YAG مع غطاء مفتوح يظهر التردد المقطوع 532 نانومتر ضوء أخضر
مبدأ العمل ليزر DPSS
1. ضخ الصمام الثنائي:
تبدأ العملية بصمام ثنائي الليزر ، الذي ينبعث من الضوء بالأشعة تحت الحمراء. يستخدم هذا الضوء "لضخ" ND: YAG Crystal ، مما يعني أنه يثير أيونات النيوديميوم المضمنة في الشبكة البلورية العقيق Yttrium. يتم ضبط الصمام الثنائي بالليزر بطول موجة يطابق طيف الامتصاص في أيونات ND ، مما يضمن نقل الطاقة الفعال.
2. ND: Yag Crystal:
ND: YAG Crystal هو وسيط الكسب النشط. عندما تكون أيونات النيوديميوم متحمسة لضوء الضخ ، فإنها تمتص الطاقة وتنتقل إلى حالة طاقة أعلى. بعد فترة قصيرة ، تنتقل هذه الأيونات إلى حالة طاقة أقل ، حيث تطلق طاقتها المخزنة في شكل فوتونات. وتسمى هذه العملية الانبعاثات التلقائية.
[اقرأ المزيد:لماذا نستخدم ND YAG Crystal كوسيلة كسب في ليزر DPSS؟ ]
3. انعكاس السكان والانبعاثات المحفزة:
من أجل حدوث إجراءات الليزر ، يجب تحقيق انقلاب السكان ، حيث توجد أيونات في الحالة المتحمسة أكثر من حالة الطاقة المنخفضة. بينما ترتد الفوتونات ذهابًا وإيابًا بين مرايا تجويف الليزر ، فإنها تحفز أيونات ND متحمسة لإطلاق المزيد من الفوتونات من نفس المرحلة والاتجاه وطول الموجة. تُعرف هذه العملية باسم الانبعاثات المحفزة ، وتضخّم شدة الضوء داخل البلورة.
4. تجويف الليزر:
يتكون تجويف الليزر عادة من مرايا على طرفي ND: YAG Crystal. مرآة واحدة تعكس إلى حد كبير ، والآخر يعكس جزئيًا ، مما يسمح لبعض الضوء بالهروب من إخراج الليزر. يتردد التجويف مع الضوء ، وتضخيمه من خلال جولات متكررة من الانبعاثات المحفزة.
5. مضاعفة التردد (الجيل التوافقي الثاني):
لتحويل ضوء التردد الأساسي (عادةً 1064 نانومتر المنبعث من ND: YAG) إلى الضوء الأخضر (532 نانومتر) ، يتم وضع بلورة متدلية (مثل KTP - فوسفات تيتانيل البوتاسيوم) في مسار الليزر. تحتوي هذه الكريستال على خاصية بصرية غير خطي تسمح لها بأخذ فوتنين من ضوء الأشعة تحت الحمراء الأصلية ودمجها في فوتون واحد مع ضعف الطاقة ، وبالتالي ، نصف الطول الموجي للضوء الأولي. تُعرف هذه العملية باسم الجيل التوافقي الثاني (SHG).
6. إخراج الضوء الأخضر:
نتيجة مضاعفة التردد هذا هو انبعاث الضوء الأخضر الساطع عند 532 نانومتر. يمكن بعد ذلك استخدام هذا الضوء الأخضر لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك مؤشرات الليزر ، وعروض الليزر ، والإثارة الفلورية في المجهر ، والإجراءات الطبية.
هذه العملية برمتها فعالة للغاية وتتيح إنتاج الضوء الأخضر المتماسك عالي الطاقة بتنسيق مضغوط وموثوق به. مفتاح نجاح ليزر DPSS هو مزيج من وسائط كسب الحالة الصلبة (ND: YAG Crystal) ، وضخ الصمام الثنائي الفعال ، وتضاعف التردد الفعال لتحقيق الطول الموجي المطلوب للضوء.
خدمة OEM المتاحة
خدمة التخصيص المتاحة لدعم جميع أنواع الاحتياجات
تنظيف الليزر ، وكسوة الليزر ، وقطع الليزر ، وحالات قطع الأحجار الكريمة.
