申报项目

异形钻石激光精密切割机

主要用途：快速、精细切割毛胚钻石，解决任意面型钻石切割需求。

服务时间：本产品的初代机于2020年12月研发完成，至2021年6月已量产30台，全部投入工业化生产。（据我们所知属于国内首套）

“专”：

公司自成立以来专注于为市场提供各种半导体及硬脆材料切割加工需求的解决方案，致力于全套方案的自主研发。

1，光学设计方案独特、成熟，具有自主知识产权；应对不同的市场切割需求，储备了多种解决方案，设备可选择具有单一功能也可集成多种功能。

2，自动化控制程序完全独立编写；针对客户特定需求可开放各类功能端口，具有极高的二次开发自由度。钻石切割算法种类齐全，可以应对市场上超过90%种类的钻石切割需求。

3，具有大量工艺数据积累，储备了不同钻石面型、尺寸的切割工艺参数包；设备可调整工艺参数种类超过50种，均可开放调试。工艺参数包切割效果可重复性极高，重复性误差小于0.5%。

4，拥有自主设计的控制软件与钣金结构；控制软件界面整洁有序，操作流程简单明了，交互体验良好；钣金结构可根据客户场地大小适当弹性调整尺寸，操作台高度符合人体工程学。

本机型的第一代原型机现已量产30台，全部投入国内顶尖钻石生产厂家的工业化生产中。下图为客户生产车间中正在运行生产的部分设备图。

“精”：

1，该设备目前已申请发明专利2项。

2，公司与浙江大学相关团队具有长期深度合作关系，研发团队实力庞大，核心技术团队多人具有海外或国内985院校博士学位，入选国家和省部级人才计划，并在国际上获奖。本团队研发工业级高端激光设备经验丰富。团队目标致力于实现针对半导体和硬脆材料切割加工的全套方案自主研发，为客户的特定需求打造专属解决方案。

3，公司每年稳定投入200万元研发费用，目前研发人员8人。

“特”：

1， 本装备采用高性能伺服电机、步进电机驱动，重复定位精度高，可实现二维平面的任意曲线切割。

2， 本切割机光斑小、焦深长，切割产品具有切缝小、效率高、精度高等优良特性。

3， 切割面型多样化，可以实现市面上常规的钻石面型的精准切割，例如圆钻、公主方、祖母绿等共计7种形状。

4、团队自主构建算法、编写软件，操作系统稳定可靠。在工业生产过程中不断完善优化操作与交互体验，使得操作更加便利、人性化。

“新”：

1， 光源选择新：传统钻石切割机大多依赖于进口，通常选用激光波长为1064nm的红外纳秒光源。本设备采用合作伙伴商自主研发的532nm纳秒激光器，其功率更高，重复频率可调范围大。新型激光器具有更高的单光子能量、单脉冲能量以及可以实现更小的聚焦光斑尺寸。因此本设备的切割精度、切割效率大大超过了进口钻石切割机。下表为二者主要参数对比：

2， 光学方案新：我们自主研发设计了针对提高钻石材料切割效率、精度的光学方案。本设备可提供多种加工方案，例如具有超长瑞利长度的激光聚焦方案、点阵并行加工方案、多焦点加工方案等，不同钻石面型可根据切割需求匹配合适的解决方案。光束经整形优化后的方案可有效优化钻石切割机效率失配的经典难题，从而提升金刚石切割效率，解决客户定制化服务需求，为市场带来更大的利润空间，深受客户欢迎。

3， 切割模式新：本设备除了XYZ三轴，还搭配了摆臂轴U轴，旋转轴V轴。通过控制五轴联动，有序配合，实现毛胚钻石到特定钻石形状的精密切割。本设备高度集成了各类钻石面型加工功能，市面上常规的类型如圆钻、公主方、雷迪恩、祖母绿、阿斯切、马眼形、椭圆形均可实现精密、快速切割。下图为本设备加工的各类钻石面型的石墨样品。