水导激光切割CVD人工培育钻石

人工培育钻石看中国，中国培育钻石看河南。河南分布了众多的培育钻石上市公司，而我们传统的激光切割方式——绿激光钻石切割机（532nm），行业内称之为—干式绿激光切割机，长期被印度公司所把控，且服务技术能力远远落后于目前的产能和技术要求，经过近几年国内的追赶，在钻石切割领域的3个核心激光切割制程，国内已经全部掌握和应用，待国内市场的检验，目前来看，大家在此领域技术上基本都处于同一发展水平。

下面以市面上常见的10mm*10mm的培育钻石切面工艺为例，进行介绍。采用绿激光钻石切割机（532nm），切割一片的效率普遍集中在30—35分钟之间，上开口尺寸普遍集中在300μm左右，下开口尺寸普遍集中在40-60μm左右，切割后的表面粗糙度（Ra值）集中在1-3μm之间，切缝300μm，严重的浪费材料。

为此，行业内均在寻求一种新的激光切割方式。而水导激光的切割无锥度的切割方式，不妨可以在此领域进行深入探讨。为此，我们专门进行了工艺验证，有兴趣的可以研究一下。

水导激光的优势：

（1）、几乎无锥度的切割方式；

（2）、无热影响区的激光加工方式；

（3）、高速加工及高精度的激光加工方式；

（4）、激光切割后无需后续加工；

水导激光的劣势：

（1）、设备价格高；

（2）、需要对设备人员进行专业化培训；

（3）、核心激光光源受限或者被美国禁止出口管控；

（4）、水光耦合头受限国外供应商或者被美国禁止出口管控；

（5）、部分工艺制程受限专利。

水导激光的原理：

水导激光的微射流原理：

（1）、微水射流如同光纤般传导、保护、维持稳定的柱形激光（高压水柱）；

（2）、规避激光发散角造成的加工锥度，实现平行激光束进行加工（核心无锥度）；

（3）、每个脉冲周期99%的时间冷却即将被加工的材料（无热影响区）；

（4）、激光脉冲在水射流的保护下，免受环境因素和加工碎屑对进入激光脉冲的任何影响；

（5）、相较于传统激光加工技术而言，具有更高的加工效率。

为此，我们以10*10mm的CVD人工培育钻石切面为例，进行了实验，实验如下：

（1）、切割后整体视图（粗糙度Ra＜0.4μm，集中在0.34—0.35μm区间）

（2）、切割后的切缝宽度（＜80μm）

（3）、切割后测量无锥度；

（4）、切割时间＜28分钟；

如有河南做人工培育钻石的专业人士，欢迎大家一起探讨，一起寻求一种更高效的激光切割方式或者激光切割工艺。