近幾年，隨著國內(nèi)激光技術(shù)的飛速發(fā)展，激光器生產(chǎn)制造工藝的不斷成熟，激光器應(yīng)用行業(yè)也愈加廣泛，并逐漸走進(jìn)了我們的生活。從最初的尖端科研，到如今較為普遍的3C，再到客戶定制的各類個(gè)性化產(chǎn)品，激光加工應(yīng)用切切實(shí)實(shí)的來到了我們的日常生活中。

本篇我們來講一講有關(guān)激光在石材方面的應(yīng)用。一直以來，比較普遍的石材加工方式有打磨、噴砂、雕刻，但是這些加工方式，經(jīng)過多年的實(shí)踐應(yīng)用，都存在或多或少的缺點(diǎn)。比如耗費(fèi)人工大、產(chǎn)品一致性不高、加工精細(xì)度不夠等問題。近幾年，隨著激光打標(biāo)機(jī)在玉石加工行業(yè)的應(yīng)用探索，紫外激光打標(biāo)機(jī)已經(jīng)能有效的解決部分問題。

瑪瑙屬于石材，莫氏硬度7左右，要在材料的表面雕刻出100μm深度，就要求激光器的峰值功率密度夠高，能在激光接觸材料表面的瞬間，破壞材料表面化學(xué)鍵，使表面物質(zhì)瞬間氣化。使用平均功率在5.5W以上，脈沖寬度嚴(yán)格控制在10ns以下，配合合適的擴(kuò)束和場鏡，能在光斑聚焦面獲得直徑<20μm，峰值功率>13KW的光斑。這樣既能保證最快速的破壞材料表面，加工出深度，也不至于燒熔粉塵，附著在材料表面。

此外，瑪瑙材質(zhì)較硬和生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵大的特點(diǎn)，也決定了用于加工的激光器必須具有長時(shí)間的脈沖和功率穩(wěn)定性。

為了追求加工速度，增加單位產(chǎn)能，盲目的提高平均功率是不可取的。瑪瑙為黑色材質(zhì)，對(duì)加工過程中產(chǎn)生的熱量吸收較好，如果盲目增加平均功率，而不注意脈寬的壓縮，只能使瑪瑙吸收更多的熱量，這樣一會(huì)導(dǎo)致瑪瑙表面開裂，二會(huì)使粉塵熔融粘在珠子表面，使材料報(bào)廢。但是目前納秒紫外脈沖激光器的脈寬基本是隨著平均功率的增加而增大的，而且受限于目前的Q開關(guān)技術(shù)，納秒激光器的脈寬最窄也就在10ns以內(nèi)。