האם ניתן לחתוך יהלומים בלייזר?
כן, לייזרים יכולים לחתוך יהלומים, וטכניקה זו הפכה פופולרית 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?
אתגר בחיתוך וניסור יהלומים
יהלום, בהיותו קשה, שביר ויציב מבחינה כימית, מציב אתגרים משמעותיים בתהליכי חיתוך. שיטות מסורתיות, כולל חיתוך כימי וליטוש פיזי, גורמות לעיתים קרובות לעלויות עבודה גבוהות ושיעורי שגיאות, לצד בעיות כמו סדקים, שבבים ובלאי כלים. בהינתן הצורך בדיוק חיתוך ברמת מיקרון, שיטות אלו לוקות בחסר.
טכנולוגיית חיתוך לייזר מתגלה כחלופה עדיפה, המציעה חיתוך מהיר ואיכותי של חומרים קשים ושבירים כמו יהלום. טכניקה זו ממזערת את ההשפעה התרמית, מפחיתה את הסיכון לנזק, פגמים כמו סדקים וסדיקות, ומשפרת את יעילות העיבוד. היא מתגאה במהירויות גבוהות יותר, עלויות ציוד נמוכות יותר ופחות שגיאות בהשוואה לשיטות ידניות. פתרון לייזר מרכזי בחיתוך יהלומים הוא...לייזר DPSS (דיודה-שאובה במצב מוצק) Nd: YAG (ניאודימיום מסומם איטריום אלומיניום גארנט), אשר פולט אור ירוק של 532 ננומטר, ומשפר את דיוק החיתוך ואיכותו.
4 יתרונות עיקריים של חיתוך יהלום בלייזר
01
דיוק ללא תחרות
חיתוך בלייזר מאפשר חיתוכים מדויקים ומורכבים ביותר, מה שמאפשר יצירת עיצובים מורכבים בדיוק גבוה ובזבוז מינימלי.
02
יעילות ומהירות
התהליך מהיר ויעיל יותר, מקצר משמעותית את זמני הייצור ומגדיל את התפוקה עבור יצרני יהלומים.
03
רב-תכליתיות בעיצוב
לייזרים מספקים את הגמישות לייצר מגוון רחב של צורות ועיצובים, ומאפשרים חיתוכים מורכבים ועדינים ששיטות מסורתיות אינן יכולות להשיג.
04
בטיחות ואיכות משופרות
עם חיתוך בלייזר, ישנו סיכון מופחת לנזק ליהלומים וסיכוי נמוך יותר לפציעה של המפעיל, מה שמבטיח חיתוכים באיכות גבוהה ותנאי עבודה בטוחים יותר.
יישום לייזר DPSS Nd: YAG בחיתוך יהלומים
לייזר Nd:YAG (איטריום אלומיניום גארנט מסומם בנאודימיום) DPSS (דיודה-Pumped Solid-State-Conditioner) המייצר אור ירוק 532 ננומטר בעל תדירות כפולה, פועל באמצעות תהליך מתוחכם הכולל מספר רכיבים מרכזיים ועקרונות פיזיקליים.
- * תמונה זו נוצרה על ידיקקמורייוהוא מורשה תחת רישיון GNU Free Documentation License, קובץ זה מורשה תחתקריאייטיב קומונס ייחוס 3.0 לא פורטרִשָׁיוֹן.
- לייזר Nd:YAG עם מכסה פתוח המציג אור ירוק 532 ננומטר כפול תדר
עקרון העבודה של לייזר DPSS
1. שאיבת דיודה:
התהליך מתחיל עם דיודת לייזר, הפולטת אור אינפרא אדום. אור זה משמש ל"שאיבה" של גביש Nd:YAG, כלומר הוא מעורר את יוני הניאודימיום המשובצים בסריג גביש הגרנט מאלומיניום איטריום. דיודת הלייזר מכווננת לאורך גל התואם לספקטרום הקליטה של יוני ה-Nd, מה שמבטיח העברת אנרגיה יעילה.
2. קריסטל Nd:YAG:
גביש Nd:YAG הוא מצע ההגבר הפעיל. כאשר יוני הניאודימיום מעוררים על ידי האור הפועם, הם סופגים אנרגיה ועוברים למצב אנרגיה גבוה יותר. לאחר תקופה קצרה, יונים אלה חוזרים למצב אנרגיה נמוך יותר, ומשחררים את האנרגיה האצורה שלהם בצורת פוטונים. תהליך זה נקרא פליטה ספונטנית.
[קרא עוד:מדוע אנו משתמשים בגביש Nd YAG כמדיום הגברה בלייזר DPSS? ]
3. היפוך אוכלוסין ופליטה מגורה:
כדי שפעולת לייזר תתרחש, יש להשיג היפוך אוכלוסייה, שבו יותר יונים נמצאים במצב מעורר מאשר במצב אנרגיה נמוך יותר. כאשר פוטונים קופצים הלוך ושוב בין המראות של חלל הלייזר, הם מגרים את יוני ה-Nd המעוררים לשחרר יותר פוטונים מאותו פאזה, כיוון ואורך גל. תהליך זה ידוע כפליטה מגורה, והוא מגביר את עוצמת האור בתוך הגביש.
4. חלל לייזר:
חלל הלייזר מורכב בדרך כלל משתי מראות בכל אחד מקצות גביש Nd:YAG. מראה אחת מחזירת אור מאוד, והשנייה מחזירת אור חלקית, מה שמאפשר לחלק מהאור להימלט כפלט הלייזר. החלל מהדהד עם האור, ומגביר אותו באמצעות סבבים חוזרים של פליטה מגורה.
5. הכפלת תדרים (דור הרמוני שני):
כדי להמיר את האור בתדר הבסיסי (בדרך כלל 1064 ננומטר הנפלט על ידי Nd:YAG) לאור ירוק (532 ננומטר), גביש מכפיל תדר (כגון KTP - Potassium Titanyl Phosphate) ממוקם בנתיב הלייזר. לגביש זה יש תכונה אופטית לא לינארית המאפשרת לו לקחת שני פוטונים של האור האינפרא אדום המקורי ולשלב אותם לפוטון יחיד עם אנרגיה כפולה, ולכן, חצי מאורך הגל של האור ההתחלתי. תהליך זה ידוע כדור הרמוני שני (SHG).
6. פלט של אור ירוק:
התוצאה של הכפלת התדר היא פליטת אור ירוק בהיר באורך גל של 532 ננומטר. לאחר מכן ניתן להשתמש באור ירוק זה למגוון יישומים, כולל מצביעי לייזר, מופעי לייזר, עירור פלואורסצנטי במיקרוסקופיה והליכים רפואיים.
התהליך כולו יעיל ביותר ומאפשר ייצור אור ירוק קוהרנטי בעל עוצמה גבוהה בפורמט קומפקטי ואמין. המפתח להצלחת לייזר ה-DPSS הוא השילוב של גביש Nd:YAG (מצב מוצק), שאיבת דיודה יעילה והכפלת תדר יעילה כדי להשיג את אורך הגל הרצוי של האור.
שירות OEM זמין
שירות התאמה אישית זמין לתמיכה בכל סוגי הצרכים
ניקוי לייזר, חיפוי לייזר, חיתוך לייזר ומארזי חיתוך אבני חן.
