Назад

27.07.2022

Будущее лазерной гравировки

Нанесение маркировки на бриллианты — это проверенный временем метод идентификации камней, и новаторы работают над тем, чтобы сделать этот процесс более чистым, безопасным и надежным.

Использование лазеров для маркировки алмаза является общепромышленной практикой. Взаимозаменяемо называемый лазерной гравировкой или лазерной надписью, процесс включает нанесение номера отчета о классификации или фирменного знака на бриллиант — обычно в незаметном месте, например, на поясе — для подтверждения и защиты его идентичности.

“Это позволяет [потребителям] убедиться, что камень соответствует описанию”, - говорит Роланд Лори, генеральный директор Международного геммологического института (IGI), добавляя, что лаборатория в Антверпене “является ярым сторонником лазерной гравировки”.

Горячо-холодно

Лазеры, доступные в этом секторе, можно условно разделить на “горячие” и “холодные” — основное различие заключается в используемых ими длинах волн.

Горячие лазеры работают на длине волны выше 220 нанометров и могут достигать инфракрасного диапазона, по словам Дэвида Бендерли, президента и генерального директора PhotoScribe Technologies, которая производит лазерные системы на заказ. Это означает, что луч “способен проникать через поверхность алмаза и в сам камень”, говорит он, хотя это может вызвать “напряжение в кристалле и микротрещины”. По этой причине камни, подвергающиеся горячей лазерной обработке, проходят предварительную обработку, чтобы защитить их от таких повреждений.

Напротив, процессы холодной лазерной абляции, подобные процессам в устройствах PhotoScribe LMS SurfaceScribe, не передают тепло алмазному материалу. Этот метод оставляет после себя “гладкую и свободную от напряжений поверхность”, объясняет Бендерли. “Холодные лазеры действительно дают более качественный результат. Чтобы лазер был на 100% безопасен для нанесения алмазной надписи, он должен работать в глубоком ультрафиолетовом (УФ) диапазоне, например, как, например, 193-нанометровый лазере, и иметь короткую длительность импульса”.

Большая длительность импульса горячих лазеров означает, что алмаз дольше подвергается воздействию лазера, что увеличивает вероятность образования трещин в камне.

Знак отличия

Оба типа лазеров используют пучок фотонов для “выжигания” следов на камне, превращая алмаз в графит и аморфный углерод. Это создает высококонтрастную черную надпись, которая читается через лупу или микроскоп. Понятно, что большинство предпочитает наносить эти темные отметины на пояс камня, а не на более заметное место.

Однако британская компания по производству лазерных технологий Opsydia недавно запустила свою систему D4000, которая направлена на улучшение процесса и результата нанесения гравировки. “Мы разработали лазерный процесс, который позволяет создавать прозрачные и сверхвысокоточные объекты путем чистой абляции на очень малых глубинах менее 50 нанометров и с более высокой скоростью, чем существующие технологии”, - заявляет генеральный директор Opsydia Эндрю Риммер.

Важно отметить, что это не создает условий для превращения углерода в графит и, следовательно, позволяет избежать черного цвета. “Наши наноидентификаторы помещаются под поверхность, чтобы обеспечить идентификацию алмаза. Они не влияют на степень четкости и не видны с помощью стандартного сортировочного микроскопа”, - говорит Риммер.

Эволюция метода

Подповерхностные методы, выходящие за рамки опоясывающих надписей, открывают некоторые многообещающие возможности. Например, говорит Лори, “гравировка QR-кода, хотя и имеет размер всего несколько микрон, вполне выполнима. Технологии постоянно совершенствуются, и мы ожидаем, что на рынке их будет больше”.

Тем не менее, он предупреждает, что лазерной гравировке “нельзя доверять исключительно [для проверки подлинности камня], поскольку существуют поддельные лазерные надписи. Потребители должны совершать покупки у надежного ювелира и иметь возможность получить онлайн-отчет. Еще один уровень безопасности, который предлагает IGI, — это защита от несанкционированного вскрытия [для упаковок с бриллиантами].”

В этом ключе Институт алмазов De Beers использует “запатентованный метод нанесения надписей” на поверхность алмаза. “Речь идет о выходе за рамки стандартных лазеров, поскольку эту старую технологию можно легко воспроизвести”, - объясняет Джейми Кларк, руководитель отдела глобальных операций института. “Надписи на поверхности используют нелазерную технологию для удаления микрон алмазного материала без потери веса с точностью до шести знаков после запятой и не имеют эффекта карбонизации”.

Источник: Институт алмазов De Beers

De Beers не раскрыла подробностей своей техники. Однако один нелазерный метод, который имеет аналогичный эффект, заключается в использовании сфокусированных ионных пучков для бомбардировки подложек электрически заряженными частицами, удаляя материал атом за атомом, а не сжигая его. Эта технология наномаркировки используется в Chow Tai Fook и лежит в основе коллекции T-Mark от гонконгского ювелира, которую компания впервые анонсировала в 2017 году.

Очевидно, что лазерная гравировка, широко распространенная в алмазной промышленности, в настоящее время служит отправной точкой для инноваций, которые отражают постоянное стремление рынка к отслеживаемости и прозрачности.

Наверх