חיתוך יהלום בלייזר

פתרון לייזר OEM DPSS בחיתוך אבני חן

האם ניתן לחתוך יהלומים בלייזר?

כן, לייזרים יכולים לחתוך יהלומים, וטכניקה זו הפכה לפופולרית יותר ויותר בתעשיית היהלומים מכמה סיבות. חיתוך בלייזר מציע דיוק, יעילות ויכולת לבצע חיתוכים מורכבים שקשה או בלתי אפשרי להשיג בשיטות חיתוך מכניות מסורתיות.

מהי שיטת חיתוך היהלומים המסורתית?

תכנון וסימון

מומחים בוחנים את היהלום הגולמי כדי להחליט על הצורה והגודל, מסמנים את האבן כדי להנחות חיתוכים שימקסמו את ערכו ויופיו. שלב זה כולל הערכת המאפיינים הטבעיים של היהלום כדי לקבוע את הדרך הטובה ביותר לחתוך אותו במינימום פסולת.

חסימה

היבטים ראשוניים מתווספים ליהלום, ויוצרים את הצורה הבסיסית של חיתוך מבריק עגול פופולרי או צורות אחרות. חסימה כרוכה בחיתוך ההיבטים העיקריים של היהלום, ויוצרים את הבמה להיבטים מפורטים יותר.

ביקוע או ניסור

היהלום מבוקע לאורך הגרגיר הטבעי שלו באמצעות מכה חדה או מנוסר עם להב בעל קצה יהלום.ביקוע משמש לאבנים גדולות יותר כדי לפצל אותן לחתיכות קטנות יותר וניתנות לניהול, בעוד שניסור מאפשר חיתוכים מדויקים יותר.

פנים

היבטים נוספים נחתכים בקפידה ומוסיפים ליהלום כדי למקסם את הברק והאש שלו. שלב זה כולל חיתוך וליטוש מדויקים של היבטי היהלום כדי לשפר את תכונותיו האופטיות.

פצעון או גירוד

שני יהלומים משובצים זה בזה כדי לטחון את החגורות שלהם, ומעצבים את היהלום לצורה עגולה. תהליך זה מעניק ליהלום את צורתו הבסיסית, בדרך כלל עגולה, על ידי סיבוב יהלום אחד כנגד יהלום אחר במחרטה.

ליטוש ובדיקה

היהלום מלוטש לברק גבוה, וכל פן נבדק על מנת לוודא שהוא עומד בתקני איכות מחמירים. הליטוש הסופי מוציא את הברק של היהלום, והאבן נבדקת ביסודיות לאיתור פגמים או פגמים לפני שהיא נחשבת גמורה.

אתגר בחיתוך וניסור יהלומים

היהלום, בהיותו קשה, שביר ויציב מבחינה כימית, מציב אתגרים משמעותיים לתהליכי חיתוך. שיטות מסורתיות, כולל חיתוך כימי וליטוש פיזי, גורמות לרוב לעלויות עבודה גבוהות ולשיעורי שגיאות, לצד בעיות כמו סדקים, שבבים ובלאי כלים. בהתחשב בצורך לדיוק חיתוך ברמת המיקרון, שיטות אלו נופלות.

טכנולוגיית חיתוך בלייזר מופיעה כאלטרנטיבה מעולה, המציעה חיתוך מהיר ואיכותי של חומרים קשים ושבירים כמו יהלום. טכניקה זו ממזערת את ההשפעה התרמית, מפחיתה את הסיכון לנזק, פגמים כגון סדקים ושבבים, ומשפרת את יעילות העיבוד. הוא מתהדר במהירויות מהירות יותר, עלויות ציוד נמוכות יותר, ושגיאות מופחתות בהשוואה לשיטות ידניות. פתרון לייזר מפתח בחיתוך יהלומים הואDPSS (Diode-Pumped Solid-State) Nd: לייזר YAG (ניאודימיום מסומם איטריום אלומיניום נופך), אשר פולט אור ירוק של 532 ננומטר, משפר את דיוק החיתוך ואיכותו.

4 יתרונות עיקריים של חיתוך יהלומים בלייזר

01 דיוק ללא תחרות

חיתוך בלייזר מאפשר חיתוכים מדויקים ומורכבים במיוחד, המאפשרים יצירת עיצובים מורכבים בדיוק גבוה ובזבוז מינימלי.

02 יעילות ומהירות

התהליך מהיר ויעיל יותר, מקצר משמעותית את זמני הייצור ומגדיל את התפוקה של יצרני היהלומים.

03 רבגוניות בעיצוב

הלייזרים מספקים את הגמישות לייצר מגוון רחב של צורות ועיצובים, תוך התאמת חיתוכים מורכבים ועדינים ששיטות מסורתיות לא יכולות להשיג.

04 בטיחות ואיכות משופרת

בחיתוך לייזר, קיים סיכון מופחת לפגיעה ביהלומים וסיכוי נמוך יותר לפציעת מפעיל, מה שמבטיח חיתוכים איכותיים ותנאי עבודה בטוחים יותר.

DPSS Nd: יישומי לייזר YAG בחיתוך יהלומים

לייזר DPSS (Diode-Pumped Solid-State) Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Grannet) המייצר אור ירוק מוכפל בתדר של 532 ננומטר פועל באמצעות תהליך מתוחכם הכולל מספר מרכיבי מפתח ועקרונות פיזיים.

* תמונה זו נוצרה על ידיKkmurrayוהוא מורשה תחת רישיון התיעוד החופשי של GNU, קובץ זה מורשה תחתקריאייטיב קומונס Attribution 3.0 Unportedרִשָׁיוֹן.

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Powerlite_NdYAG.jpg

לייזר Nd:YAG עם מכסה פתוח מראה אור ירוק מוכפל של 532 ננומטר

עקרון העבודה של לייזר DPSS

1. שאיבת דיודה:

התהליך מתחיל בדיודה לייזר, הפולטת אור אינפרא אדום. אור זה משמש ל"שאיבה" של גביש Nd:YAG, כלומר הוא מעורר את יוני הניאודימיום המוטבעים בסריג הגבישים הנופך של אלומיניום איטריום. דיודת הלייזר מכוונת לאורך גל התואם לספקטרום הקליטה של יוני Nd, מה שמבטיח העברת אנרגיה יעילה.

2. Nd:YAG קריסטל:

גביש Nd:YAG הוא מדיום הרווח הפעיל. כאשר יוני הנאודימיום נרגשים על ידי האור השואב, הם סופגים אנרגיה ועוברים למצב אנרגיה גבוה יותר. לאחר תקופה קצרה, יונים אלה עוברים חזרה למצב אנרגיה נמוך יותר, ומשחררים את האנרגיה האצורה שלהם בצורה של פוטונים. תהליך זה נקרא פליטה ספונטנית.

[קרא עוד:מדוע אנו משתמשים בקריסטל Nd YAG כמדיום הרווח בלייזר DPSS? ]

3. היפוך אוכלוסייה ופליטות מעוררות:

כדי שתתרחש פעולת לייזר, יש להשיג היפוך אוכלוסיה, כאשר יותר יונים נמצאים במצב מעורר מאשר במצב אנרגיה נמוך יותר. כאשר פוטונים קופצים קדימה ואחורה בין המראות של חלל הלייזר, הם מגרים את יוני ה-Nd הנרגשים לשחרר יותר פוטונים מאותו שלב, כיוון ואורך גל. תהליך זה ידוע בשם פליטה מעוררת, והוא מגביר את עוצמת האור בתוך הגביש.

4. חלל לייזר:

חלל הלייזר מורכב בדרך כלל משתי מראות בשני קצות הגביש Nd:YAG. מראה אחת משקפת מאוד, והשנייה משקפת חלקית, ומאפשרת לקצת אור לברוח כפלט הלייזר. החלל מהדהד עם האור, ומגביר אותו באמצעות סבבים חוזרים ונשנים של פליטה מגורה.

5. הכפלת תדרים (דור שני הרמוני):

כדי להמיר את אור התדר הבסיסי (בדרך כלל 1064 ננומטר הנפלט על ידי Nd:YAG) לאור ירוק (532 ננומטר), מניחים גביש מכפיל תדר (כגון KTP - Potassium Titanyl Phosphate) בנתיב הלייזר. לגביש זה יש תכונה אופטית לא ליניארית המאפשרת לו לקחת שני פוטונים של האור האינפרא אדום המקורי ולשלב אותם לפוטון בודד בעל אנרגיה כפולה, ולכן, מחצית מאורך הגל של האור ההתחלתי. תהליך זה ידוע בשם הדור ההרמוני השני (SHG).

הכפלת תדר לייזר ודור הרמוני שני.png

6. פלט של אור ירוק:

התוצאה של הכפלת תדר זה היא פליטת אור ירוק עז ב-532 ננומטר. לאחר מכן ניתן להשתמש באור ירוק זה למגוון יישומים, כולל מצביעי לייזר, מופעי לייזר, עירור פלואורסצנטי במיקרוסקופיה והליכים רפואיים.

כל התהליך הזה יעיל ביותר ומאפשר ייצור של אור ירוק קוהרנטי בעוצמה גבוהה בפורמט קומפקטי ואמין. המפתח להצלחת הלייזר DPSS הוא השילוב של מדיית רווח במצב מוצק (Nd:YAG קריסטל), שאיבת דיודה יעילה והכפלת תדר יעילה להשגת אורך הגל הרצוי של האור.

שירות OEM זמין

שירות התאמה אישית זמין לתמיכה בכל מיני צרכים

ניקוי בלייזר, חיפוי לייזר, חיתוך בלייזר, ומקרים לחיתוך אבני חן.

צריכים ייעוץ חינם?

צור קשר עם מומחה

חיתוך יהלום