水導激光切割CVD人工培育鉆石

人工培育鉆石看中國，中國培育鉆石看河南。河南分布了眾多的培育鉆石上市公司，而我們傳統的激光切割方式——綠激光鉆石切割機（532nm），行業內稱之為—干式綠激光切割機，長期被印度公司所把控，且服務技術能力遠遠落后于目前的產能和技術要求，經過近幾年國內的追趕，在鉆石切割領域的3個核心激光切割制程，國內已經全部掌握和應用，待國內市場的檢驗，目前來看，大家在此領域技術上基本都處于同一發展水平。

下面以市面上常見的10mm*10mm的培育鉆石切面工藝為例，進行介紹。采用綠激光鉆石切割機（532nm），切割一片的效率普遍集中在30—35分鐘之間，上開口尺寸普遍集中在300μm左右，下開口尺寸普遍集中在40-60μm左右，切割后的表面粗糙度（Ra值）集中在1-3μm之間，切縫300μm，嚴重的浪費材料。

為此，行業內均在尋求一種新的激光切割方式。而水導激光的切割無錐度的切割方式，不妨可以在此領域進行深入探討。為此，我們專門進行了工藝驗證，有興趣的可以研究一下。

水導激光的優勢：

（1）、幾乎無錐度的切割方式；

（2）、無熱影響區的激光加工方式；

（3）、高速加工及高精度的激光加工方式；

（4）、激光切割后無需后續加工；

水導激光的劣勢：

（1）、設備價格高；

（2）、需要對設備人員進行專業化培訓；

（3）、核心激光光源受限或者被美國禁止出口管控；

（4）、水光耦合頭受限國外供應商或者被美國禁止出口管控；

（5）、部分工藝制程受限專利。

水導激光的原理：

水導激光的微射流原理：

（1）、微水射流如同光纖般傳導、保護、維持穩定的柱形激光（高壓水柱）；

（2）、規避激光發散角造成的加工錐度，實現平行激光束進行加工（核心無錐度）；

（3）、每個脈沖周期99%的時間冷卻即將被加工的材料（無熱影響區）；

（4）、激光脈沖在水射流的保護下，免受環境因素和加工碎屑對進入激光脈沖的任何影響；

（5）、相較于傳統激光加工技術而言，具有更高的加工效率。

為此，我們以10*10mm的CVD人工培育鉆石切面為例，進行了實驗，實驗如下：

（1）、切割后整體視圖（粗糙度Ra＜0.4μm，集中在0.34—0.35μm區間）

（2）、切割后的切縫寬度（＜80μm）

（3）、切割后測量無錐度；

（4）、切割時間＜28分鐘；

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如有河南做人工培育鉆石的專業人士，歡迎大家一起探討，一起尋求一種更高效的激光切割方式或者激光切割工藝。