CVD人工钻石全自动激光打标系统

科普：

CVD—化学气相沉积法，CVD技术是化学气相沉积Chemical Vapor Deposition的缩写。化学气相沉积是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的一种技术。简单来说就是：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到基片表面上。从气相中析出的固体的形态主要有下列几种：在固体表面上生成薄膜、晶须和晶粒，在气体中生成粒子。CVD人工钻石就是沉积下来的晶粒。

CVD钻石是一种由直径10—30nm钻石晶体合成的多结晶钻石，简单的说，就是一种实验室培育的人工钻石。

首先，必须清楚的是，CVD钻石的化学成分是碳，与天然钻石完全相同，只是CVD钻石是通过技术手段合成的，而不是在地质变化过程中自然形成的。CVD金刚石在化学成分、晶体结构、光学性能和物理性能方面与天然金刚石完全相同。天然钻石和CVD钻石更像人类和克隆人之间的关系。CVD钻石是真正的钻石。因此，不存在任何问题。然而，由于CVD钻石的生长速度比天然钻石快的多。

来源：CVD培育钻石可以理解为人工模拟钻石的生长环境制造出来的和天然钻石成份一样的钻石，也就是实验室钻石，权威鉴定所可以鉴定并区别出来，生产方式是CVD培育钻石和天然钻石的区别。天然钻石当然是由金刚石加工成的名贵宝石，也是有价值的。天然钻石在一系列温度和压力条件下生长，其温度比CVD培育钻石所用的温度更高。在高温下，钻石生长为八面体晶体，但在较低的实验室温度下，它们生长为同时包含八面体和立方体晶面的晶体。

结构：CVD培育钻石和天然钻石的区别就是一个是人工加工出来，一个是自然形成，但成份一样，都是纯碳结构，硬度也一样，据说还有其它的人造钻石比天然钻石更硬。天然钻石的莫氏硬度是10，是自然界最坚硬的物质之一。

价格：天然钻石和CVD培育钻石的价格区别，价格是价值的体现，天然钻石的价值自不用多说。CVD培育钻石不了解的人可能觉得会很便宜，其实不然，CVD培育钻石的生产条件及其苛刻，所以生产出来的CVD培育钻石成本也是较高的，就算是现在条件相对成熟一点，一克拉CVD培育钻石也得几千人民币的价格，而天然钻石一克拉少则两三万，多则七八万，主要还得看钻石品质。

品质：CVD培育钻石由于是人为加工，所以在净度和颜色上会比一般钻石更优，这也是CVD培育钻石和纯天然钻石的区别。颜色和净度对钻石价格有很大影响，天然形成的品质不能一概而论，有好的有次的。CVD培育钻石的品质往往会更优，CVD培育钻石切工出来的色彩也更是有过之而无不及。

大小：CVD培育钻石可以加工出更多大颗粒钻石，而天然钻石大颗粒稀有且昂贵。

加工：CVD培育钻石加工方法主要有两种：高温高压法（HPHT钻）和化学气相沉积法（CVD钻）。化学气相沉积法则适合用来生产大克拉钻石（主要是1克拉）。化学气相沉积法是用微波加热、放电等方法激活碳基气体，比如甲烷，使之离解出碳原子和氢原子，再将游离的碳原子结合形成钻石。通常CVD合成钻石是在低压高温条件下进行，压力一般小于一个大气压，温度在1000度左右。

CVD人工钻石的主要工艺制程：提供基底—提供气源—产生等离子体—沉积碳原子—长晶过程（约2周以上）—稳定和冷却—激光切割初加工—激光打标—抛光—化学处理—品质检测—激光切割二次加工—激光打标—抛光—化学处理—品质检测—钻石切面分析及3D模拟—激光切割三次精加工—抛光打磨—钻石成品。

从上面的制程中我们可以清楚的知道，这里面有多道激光的制程，其中激光打标也是重要的制程之一。

产品来料，由数字编码变更为条形码：

客户要求：

1、人工只负责上下料和扫码，其余所有工作由设备完成，避免人为因素操作错误。

2、只允许激光打标在金刚石上表面，11位单线字，字高0.5-1mm，打标深度≤0.05mm。

3、金刚石片的每一片来料厚度有一定差异，需要在激光打标之前先测距并自动调整激光焦距。

4、增加视觉系统，视觉系统可以对产品进行定位打标（根据产品的外边框位置确定激光打标的位置），打标完成之后可以放大图像实时查看产品打标的效果。

5、配扫描枪，激光打标之前先扫描产品包装袋的条形码自动生成打标内容。

为此，我们专门开发了一套全自动CVD钻石激光打标系统：

（1）、设备外形：

（2）、设备构造：

（3）、设备内构：

（4）、设备尺寸：

（5）、设备配置参数：

激光器功率：10瓦紫外；

激光波长：355nm；

最小线宽：0.03mm（视材料）；

激光器冷却方式：水冷；

工作环境温度：10—30℃；

工作环境湿度：40%—80%，无结露；

打标深度：≤0.1mm；

出光方式：朝下出光；

振镜速度：≤10000mm/s；

重复精度：±0.003mm；

打标范围：常规100mm*100mm；

软件要求：扫码枪扫码后自动生成激光打标内容；

整机耗电：≤1500瓦；

供电电网：220V/50Hz，波动范围±5%，需有地线；

电磁信号干扰：安装设备附近应无强烈电磁信号干扰。安装地周围避免有无线电发射站（或中继站）；

地基振幅：小于50um；振动加速度：小于0.05g。避免有大量冲压等机床设备在附近；

烟尘：设备空间要求要保证无烟无尘，避免金属抛光研磨等粉尘严重的工作环境；

河南合赢激光科技有限公司，是河南为数不多的具有一定激光应用能力的专业化激光公司，我们在自动化领域的研究，包括机器人的应用，非常欢迎大家一同进行更多更深入的研究。

当然，关于激光打标机、激光雕刻机、激光打码机、激光喷码机，这些是我们的老本行，理应最擅长，期待与大家合作共赢。

“长期坚持做正确的事，给客户创造超价值”，是我们始终奉行的原则。

为您提供优质的服务，我们才能共同发展，这就是我们的目标！

激光+……，未来我们一起探索。