激光锯钻(laser cutting/sawing)是利用高能激光光束沿设定路线将钻石分割开的技术(图7-7),可谓是钻石加工设备上的又一个里程碑,可根据发射光束类型以及加工能力的拓展进行大致分类。
图7-7 Sarin公司(左)与Synova公司(右)的激光钻石锯切机
根据光束波长的不同可分为红光光束(1064nm)与绿光光束(532nm 左右)两种,后者波长是前者的一半,而现在最新的则是蓝光光束,为绿光的一半,波长越短光束越稳定(图7-8)。
此外部分厂商研发的新一代激光光束又应用了新的水流引导技术。该技术采用波长为532nm 的绿光光束,利用水柱将光束引导进细如发丝的极小空间内,这种新一代的技术在烧切钻石时不会再像老款设备那样存在“V”形切口的弊端(图7-9),更加安全可靠,切割面更为平滑。根据喷嘴的大小,可调节锯切缝宽度,对钻石的损耗降低至0.07%,切缝在0.03mm 左右(图7-10、图7-11)。
图7-8 绿光光束(左)与红光光束(右)
图7-9 激光锯切示意图
图7-10 水流引导锯切技术示意图
(图片来自Synova公司)(www.xing528.com)
图7-11 钻石上平行的锯切缝(左)与切割CVD(右)
(图片来自Synova公司)
然而激光锯钻机的功能已不仅局限于切割钻石,新的功能使得它在真正意义上拓展了锯钻工艺在整个钻石加工工艺中的分工。
新功能表现在设备不仅仅是简单地将钻石分割开,而是还可以根据需要对钻石进行造形(blocking)。经过造形的钻石其主要比例已经确定,可以大幅提升整个钻石的加工效率,简化加工工序,故而不仅有laser sawing也诞生了laser cut-ting。然而这一技术目前也存在不可逾越的缺陷,激光锯切在无水冷的情况下会产生极高的热量,这对钻石而言是一个危险的因素,可能使钻石破裂。新技术无疑在带来更多选择的同时也增加了加工风险,它的应用主要还是根据需要有针对性地使用,而非普及化的选择(图7-12~图7-14)。
但必须承认,未来的钻石加工工艺是逐步向自动化智能化转变的过程,传统的加工工艺在现代化的加工厂中将完全消失,而从业人员的数量也将逐渐减少,转而被计算机取代。
图7-12 多功能切割技术示意图
图7-13 利用激光造型(心形轮廓)
图7-14 普通激光锯切(上)与多轴造型(下)
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