近幾年,隨著國內(nei) 激光技術的飛速發展,激光器生產(chan) 製造工藝的不斷成熟,激光器應用行業(ye) 也愈加廣泛,並逐漸走進了我們(men) 的生活。從(cong) 最初的尖端科研,到如今較為(wei) 普遍的3C,再到客戶定製的各類個(ge) 性化產(chan) 品,激光加工應用切切實實的來到了我們(men) 的日常生活中。
本篇我們(men) 來講一講有關(guan) 激光在石材方麵的應用。一直以來,比較普遍的石材加工方式有打磨、噴砂、雕刻,但是這些加工方式,經過多年的實踐應用,都存在或多或少的缺點。比如耗費人工大、產(chan) 品一致性不高、加工精細度不夠等問題。近幾年,隨著激光打標機在玉石加工行業(ye) 的應用探索,紫外激光打標機已經能有效的解決(jue) 部分問題。
激光打標工藝省去了刻字、貼紙、噴砂、去紙等工序。
激光加工中的窄線寬、高峰值功率則能把裂紋控製在肉眼無法觀察出的範圍內(nei) 。
激光雕刻機的窄線寬,高峰值功率也能很好的予以解決(jue) 。
下麵來看看
如何用低功率紫外激光器的打標機
加工圓形黑瑪瑙
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瑪瑙屬於(yu) 石材,莫氏硬度7左右,要在材料的表麵雕刻出100μm深度,就要求激光器的峰值功率密度夠高,能在激光接觸材料表麵的瞬間,破壞材料表麵化學鍵,使表麵物質瞬間氣化。使用平均功率在5.5W以上,脈衝(chong) 寬度嚴(yan) 格控製在10ns以下,配合合適的擴束和場鏡,能在光斑聚焦麵獲得直徑<20μm,峰值功率>13KW的光斑。這樣既能保證最快速的破壞材料表麵,加工出深度,也不至於(yu) 燒熔粉塵,附著在材料表麵。
此外,瑪瑙材質較硬和生產(chan) 現場粉塵大的特點,也決(jue) 定了用於(yu) 加工的激光器必須具有長時間的脈衝(chong) 和功率穩定性。
為(wei) 了追求加工速度,增加單位產(chan) 能,盲目的提高平均功率是不可取的。瑪瑙為(wei) 黑色材質,對加工過程中產(chan) 生的熱量吸收較好,如果盲目增加平均功率,而不注意脈寬的壓縮,隻能使瑪瑙吸收更多的熱量,這樣一會(hui) 導致瑪瑙表麵開裂,二會(hui) 使粉塵熔融粘在珠子表麵,使材料報廢。但是目前納秒紫外脈衝(chong) 激光器的脈寬基本是隨著平均功率的增加而增大的,而且受限於(yu) 目前的Q開關(guan) 技術,納秒激光器的脈寬最窄也就在10ns以內(nei) 。
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