Wat is het principe van de laser sieradenlasmachine?

Een laser sieradenlasmachine is een high-tech apparaat dat een laserstraal gebruikt als warmtebron om de metalen onderdelen van sieraden nauwkeurig te verbinden. Het werkingprincipe is gebaseerd op de wisselwerking tussen de laser en materie. De kern ervan is het nauwkeurig focussen van een laserstraal met een hoog energiedichtheid op een klein gebied van het werkstuk, waardoor las door snelle smelting en stolling wordt bereikt.
I. Kernwerkingprincipe: Wisselwerking tussen Laser en Metaal
Energie-absorptie en -omzetting:
Wanneer een laserstraal van een specifieke golflengte op het oppervlak van een metaal wordt gericht, zullen de vrije elektronen in het metaal de energie van de fotonen absorberen. Sieradenlasmachines maken doorgaans gebruik van gepulseerde Nd:YAG-lasers of vezellasers, die nabij-infrarood licht uitzenden (met een golflengte van ongeveer 1064 nm) dat effectief kan worden geabsorbeerd door de meeste sieradenmetalen zoals goud, zilver, platina en palladium.
Hitte-accumulatie en smelten:
De elektronen die energie hebben geabsorbeerd, botsen met het rooster en zetten de energie om in warmte. In een extreem korte tijd (meestal op milliseconde- of microsecondenniveau) stijgt de temperatuur van het metaal in het brandpunt van de laser scherp, waardoor snel het smeltpunt wordt bereikt en overschreden, waardoor een lokale smeltzone ontstaat. Vanwege de hoge concentratie van laserenergie is de door warmte beïnvloede zone zeer klein, en wordt de omliggende materiaal vrijwel niet door warmte beschadigd.
Stollen van de smeltzone en verbinding:
Nadat de laserpuls eindigt, verdwijnt de warmtebron onmiddellijk. Het gesmolten metaal koelt af en stolt door warmte snel af te geleiden naar de omliggende matrix. Het metaal in de gesmolten zone en het basismetaal vormen tijdens het stollingsproces een gemeenschappelijke kristalstructuur, waardoor een sterke metallurgische verbinding wordt bereikt.
II. Belangrijke onderdelen van het systeem
Lasergenerator: Het kernonderdeel van het systeem, verantwoordelijk voor het genereren van laserlicht. Moderne apparaten maken meestal gebruik van vezellasers, die de voordelen hebben van hoge efficiëntie, goede straal kwaliteit en geen onderhoudsvereisten.
Lichtgeleiding- en focusssysteem: Samengesteld uit reflectoren, optische vezels en focuslensen. De functie hiervan is om de door de lasergenerator geproduceerde laser nauwkeurig te leiden en te focussen op het werkstuk, waarbij een lichtvlek met extreem hoge energiedichtheid wordt gecreëerd.
Werkbank en positioneringssysteem: Wordt gebruikt om werkstukken of laserhoofden vast te zetten en nauwkeurig te verplaatsen. Meestal uitgerust met microscopen, CCD-camerasystemen of kruislichtalighning om een precieze positionering van de laspunten te realiseren.
Controlesysteem: Een geïntegreerde computer en software worden gebruikt om laserparameters in te stellen en aan te passen, zoals pulsenergie, pulsduur, frequentie en lasbaan, waarmee het gehele lasproces wordt geregeld.
Beschermgassysteem: In het lasgebied wordt inert gas (zoals argon) aangevoerd om te voorkomen dat het hoge-temperatuurmetaal reageert met zuurstof in de lucht, zodat het laspunt helder en schoon blijft.
III. Werkproces
Functie: Bevestig het sieradenwerkstuk dat gelast moet worden op de werkbank, en richt het laserbrandpunt nauwkeurig op het lasgebied met behulp van het visualsysteem.
Parameters instellen: Stel op basis van het metaalmateriaal, de dikte en de lasvereisten de juiste laserintensiteit, pulsdurée en frequentie in via het controlesysteem.
Beschermend gas vrijgeven: Start de gasslang om ervoor te zorgen dat het inerte gas het lasgebied bedekt.
Laser activeren: Start de apparatuur, waarna de laser gepulseerde laserstralen uitzendt volgens vooraf ingestelde parameters, die op het oppervlak van het werkstuk inwerken.
Vorming van de lasverbinding: De laserenergie doet het metaal onmiddellijk smelten, waarbij een smeltbad ontstaat. Nadat de laser stopt, stolt het smeltbad en is één lasverbinding voltooid. Door het werkstuk of de laserhoofd te verplaatsen, kunnen continue puntlassen of naadlassen worden uitgevoerd.
IV. Technische kenmerken en toeppingsvoordelen
Verwerking zonder contact: Het laserhoofd raakt het werkstuk niet aan, waardoor mechanische spanning wordt voorkomen. Geschikt voor fijne en kleine sieradenonderdelen.
Kleine warmtebeïnvloede zone: De energie is sterk geconcentreerd, waardoor verhitting van het gehele werkstuk wordt vermeden. Dit zorgt ervoor dat reeds ingezette edelstenen (met name warmtegevoelige edelstenen zoals tanzaniet en opaal, evenals emailmaterialen) geen thermische schade oplopen.
Hoge lassterkte: Het is een metallurgische bindmethode, en de sterkte van de lasknoop is bijna gelijk aan die van het basismateriaal.
Extreem hoge precisie: De vlek diameter kan op micrometerniveau uitkomen, waardoor nagenoeg onzichtbaar lassen mogelijk is met minimale nabewerking zoals polijsten.
Groot aantal toepasbare materialen: Het kan worden gebruikt voor het lassen van diverse gangbare sieradenmetalen zoals K-goud, platina, zilver en titaniumlegering.
Het principe van de laser sieraden lasmachine is het gebruik van een laserstraal met hoge energiedichtheid om het metaal lokaal en momenteel te verhitten, waardoor het smelt en metallurgische binding bereikt. De kern van de technologie ligt in de nauwkeurige controle van de laserenergie, waardoor het vereiste precieze, schone en efficiënte lasresultaat voor de sieradenindustrie wordt bereikt.