近几年,随着国内激光技术的飞速发展,激光器生产制造工艺的不断成熟,激光器应用行业也愈加广泛,纳秒激光器,并逐渐走进了我们的生活。从起初的科研,到如今较为普遍的3c,再到客户定制的各类个性化产品,激光加工应用切切实实的来到了我们的日常生活中。 本篇我们来讲一讲有关激光在石材方面的应用。一直以来,比较普遍的石材加工方式有打磨、喷砂、雕刻,但是这些加工方式,经过多年的实践应用,都存在或多或少的缺点。比如耗费人工大、产品一致性不高、加工精细度不够等问题。近几年,随着激光打标机在玉石加工行业的应用探索,紫外激光打标机已经能有效的解决部分问题。
比如:一、对于以往“喷砂”这道工艺极其耗费人力的问题。 激光打标工艺省去了刻字、贴纸、喷砂、去纸等工序。 二、对于“机械雕刻”工艺中容易产生裂纹的问题。 激光加工中的窄线宽、高峰值功率则能把裂纹控制在肉眼无法观察出的范围内。 三、对于“雕刻不能加工小尺寸图案”的问题。 激光雕刻机的窄线宽,高峰值功率也能---的予以解决。 实例:搭配贝林低功率紫外激光器(lp106 5w-40khz)的打标机加工圆形黑玛瑙。
为了追求加工速度,增加单位产能,盲目的提高平均功率是不可取的。玛瑙为黑色材质,对加工过程中产生的热量吸收较好,如果盲目增加平均功率,而不注意脉宽的压缩,只能使玛瑙吸收更多的热量,纳秒激光器,这样一会导致玛瑙表面开裂,二会使粉尘熔融粘在珠子表面,使材料报废。但是目前纳秒紫外脉冲激光器的脉宽基本是随着平均功率的增加而增大的,而且受限于目前的q开关技术,纳秒激光器的脉宽窄也就在10ns以内。
二极管泵浦固态(dpss)激光器是在20世纪90年代末被首先引入工业环境的。当时,首台此类激光器仅具有几瓦的低输出功率,其波长为355nm。在二极管泵浦之前,使用灯泵浦可获得激光,但是这类激光器是非常不---的。当时,几瓦的纳秒紫外光的成本超过10万美元。
随后,纳秒激光器的市场变得越来越成熟,而这些激光器现在也可以从许多不同的制造商(提供红外、可见和紫外波长)处购买到,纳秒激光器多少钱,10w紫外输出功率的纳秒激光器的价格低于5万美元。在大多数情况下,这些激光器的脉冲持续时间介于几十到几百纳秒的范围内。
激光器发出的光纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用。红宝石激光:起初的激光器是红宝石被明亮的闪光灯泡所激励,所产生的激光是“脉冲激光”,而非连续稳定的光束。这种激光器产生的光束和我们现在使用的激光二极管产生的激光有本质的区别。这种仅仅持续几纳秒的强光发射非常适合捉容易移动的物体,例如拍摄全息的人物肖像画,副激光肖像在1967年诞生。红宝石激光器需要昂贵的红宝石而且只能产生短暂的脉冲光。这是台气体激光器,这种激光器是全息摄影师常用的装备。两个优点:1、产生连续激光输出;2、不需要闪光灯泡进行光激励,而用电激励气体。激光二极管:激光二极管是当前为常用的激光器之一,在二极管的pn结两侧电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时,就可从pn结发出具有---谱线的相干光——激光。激光二极管的发明让激光应用可以迅速普及,各类信息扫描、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等,各类应用正在不断被开发和普及。
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