激光精細刻劃技術具有標記速（sù）度快，字跡（jì）和圖形清晰美觀，安全無汙染，不（bú）影響（xiǎng）基材品質的特點，在鑽石珠寶行業引發了革命性的變化，並正以其獨特的優勢取代傳統的刻劃方法。長春新產業光電技術有限（xiàn）公司依托中國（guó）科學院長春光機所的技術優勢（shì），成功研製了具有多項核心技術和（hé）自主知識產權的係列激光精細刻劃係統。該係列激光精細刻劃設（shè）備綜合了激光技術和計算機技術的光機電一體化係統，其主要性能指（zhǐ）標達到了國（guó）際同類產品的水平。
激光（guāng）刻劃技術的原理與優（yōu）勢（shì）
激光精細刻劃係統主要由激光器、激光聚焦與成像光學係統、平移台和驅動係統、輸入/輸出控（kòng）製卡、計算機和（hé）控製軟件等組成。
激光（guāng）器（qì）輸出高峰值功率的激光，經（jīng）擴束鏡和物鏡形成直徑很小的（de）光斑並聚焦到物件的表麵，在局部形成高能量密度的光輻照，材料吸收一部分（fèn）光能（néng），並將其轉換成熱量，熱量會通過材料傳導使物件氣化，達到打標的（de）目的（de）。激光器的功率強度和脈寬是影響激光束與材料相互作用的關鍵（jiàn）因素，強度越強，脈寬越窄，刻劃越深。聚焦斑點的大小和質量是影響激光精（jīng）細（xì）刻（kè）劃（huá）的重要因素，激光聚焦（jiāo）的大小還受激光光束質量的影（yǐng）響，因此聚焦光斑的大小決定激光精細（xì）刻劃線條的粗細。
圖1和圖2為激光精細刻（kè）劃機（jī）和帶有CCD攝像（xiàng）頭和電動平移台的鑽石激光（guāng）微刻機。
激光精細刻劃（huá）機的工作過（guò）程：激光束經過振鏡係統，再經物鏡聚焦於物件的表麵，計算機控製振鏡運動，實現光束按照設定的路（lù）徑移動並在物件表麵形成刻蝕。
鑽石激光微刻機的工作（zuò）過程：光學係統將鑽石成像於CCD的像元麵（miàn）上，CCD采集其圖像並顯示在計算機（jī）屏幕上，用於選（xuǎn）取（qǔ）刻字的位置，以保證激光（guāng）光束聚焦於所選區（qū）域的表麵。鑽石激光微刻（kè）機采用物件移動的方式（shì）進行掃描，電動平移台將物件按照設定（dìng）的路徑作二維（wéi）移動，從而實現激（jī）光光束聚焦於物件表麵形成刻蝕，該方法更適（shì）合精（jīng）細標刻（kè）。
激光（guāng）精細刻劃機使用（yòng）的是光（guāng）束質量M2<1.1，脈衝寬度<5ns，波長為1064nm的YAG調Q紅外脈衝激光器，該設備具有以下特點：
1.體積小巧，結（jié）構緊湊，方便（biàn）攜（xié）帶；
2.實現完全風冷，熱耗損低，無需（xū）單獨配備冷卻係統；
3.輸出激光光斑較小，打標線條較細，更適合一些較精（jīng）細圖文的（de）標記；
4.光束質量好，輸出激光穩定性高，打標效果易調試；
5.整機性能穩定，體積小，功耗低。
鑽石激光微刻機使用的是光束質量M2<1.05，脈衝寬度<3ns，波長為1064nm的（de）YAG調Q紅外脈衝激光器（qì），該設備有以下（xià）優點：
使用自主研發的（de）具有國際領先水平的調Q激光器，激光光束質量好，與物質作用時（shí）間<3ns，熱效應極小； 高倍擴束器和雙波段消像（xiàng）差聚焦鏡聯（lián）合使用，完美的設（shè）計使聚焦光點小至 5μm；
使用高精度X-Y-Z數控電移平台，重複定位（wèi）精度達到±1μm； 使用激光和CCD顯微共焦瞄準光學係統，使微米級被刻鑽石圖像和激光刻線同時顯示在屏幕上，操作人員的眼睛不感到疲勞； 特殊設計的軟件可以輸入編輯任何文字圖形，操作簡單易學； 設備使用壽命>20 000小時，總耗電（diàn）量<200W，無水冷，免維護。
3.應用領域
與傳統的鑽石粉研磨和離子束刻劃方法相比，激光精細刻劃技術具有標記速度快，可隨意選擇字符和圖案，字跡（jì）清晰美觀，對鑽石的光澤度和純度不（bú）產生（shēng）任何影響，並具有安全無汙染，操作簡單和成本低廉的優（yōu）點（diǎn），因此在鑽石珠寶（bǎo）行業得（dé）到了廣（guǎng）泛應用 。
眾所周知，鑽石是（shì）世界上最堅硬的物質，比紅藍（lán）寶石的硬度高150倍。人們日常做珠寶（bǎo）首飾（shì）用的鑽石體積非常（cháng）小，因此（cǐ）想在其表麵上實現微（wēi）標記，其難度可想而（ér）知。鑽石激光微（wēi）刻機，可以在鑽石腰線上刻出字（zì）高50μm 的英文字母和阿拉伯數（shù）字，相當於在（zài）1mm2的麵積內刻出400個字符（fú）。這種標（biāo）刻對鑽石形成的損耗僅為（wéi）萬分之一克拉，對以克拉為單位的鑽石商業銷售（shòu）不存在任何影響，反而卻可以提高鑽石標刻後的售價。
激光精細刻劃技術所具備的更深雕（diāo）刻的特性，也非常適合在貴重且精小的戒指、項鏈等珠寶首飾表麵實現耐磨的永久性標記。在當（dāng）今（jīn）珠寶市場，個（gè）性化的標刻深受顧客的青睞，如在首（shǒu）飾等配件上標刻上有（yǒu）特殊意義的文字，祝福語和個性化的圖案等。此外，激光精細刻劃技術還可以在諸如銅、不鏽鋼、銀、黃金、K金、白金、鉑金和鈦等絕大多數材料製品表麵上實現（xiàn）各種標記
激光精細刻劃技（jì）術所具有（yǒu）的優點（diǎn）正在改變傳統的刻劃方法，並將對珠寶行業產生革命性的影響。中國鑽石珠寶行業從20世（shì）紀90年代便開始進入一個（gè）迅猛的發展期，其中鑽石業的發展（zhǎn）速度更是驚人！中國作為世界第二大鑽石消費國，未來發展前景看好。相信隨著（zhe）鑽石珠（zhū）寶行業的發展和人們對此類物品賦予的特殊附加意義，激（jī）光精細刻劃技術將得到更加廣泛的應用。
