Hoe om die toepassingsmark vir hoë-krag ultrasnelle lasertoerusting te benut?

Industriële laserverwerking spog met drie deurslaggewende eienskappe: hoë doeltreffendheid, presisie en topgehalte. Dit is hierdie drie eienskappe wat laserverwerking wyd aanvaar het in verskeie vervaardigingsektore. Of dit nou hoë-krag metaalsny of mikroverwerking teen medium tot lae kragvlakke is, lasermetodes het beduidende voordele bo tradisionele verwerkingstegnieke getoon. Gevolglik het laserverwerking die afgelope dekade of so vinnige en wydverspreide toepassing gesien.

Die ontwikkeling van ultrasnelle lasers in China

Laserverwerkingstoepassings het geleidelik gediversifiseer, met die fokus op verskillende take soos medium- en hoëkrag-vesellasersny, die sweis van groot metaalkomponente en ultrasnelle lasermikroverwerking-presisieprodukte. Ultrasnelle lasers, verteenwoordig deur pikosekondelasers (10-12 sekondes) en femtosekondelasers (10-15 sekondes), het oor slegs 20 jaar ontwikkel. Hulle het in 2010 kommersiële gebruik betree en geleidelik die mediese en industriële verwerkingsdomeine binnegedring. China het die industriële gebruik van ultrasnelle lasers in 2012 begin, maar volwasse produkte het eers teen 2014 na vore gekom. Voorheen is byna alle ultrasnelle lasers ingevoer.

Teen 2015 het oorsese vervaardigers relatief volwasse tegnologie gehad, maar die koste van ultrasnelle lasers het 2 miljoen Chinese yuan oorskry. 'n Enkele presisie ultrasnelle lasersnymasjien is vir meer as 4 miljoen yuan verkoop. Die hoë koste het die wydverspreide toepassing van ultrasnelle lasers in China belemmer. Na 2015 het China die domestisering van ultrasnelle lasers versnel. Tegnologiese deurbrake het vinnig plaasgevind, en teen 2017 het meer as tien Chinese ultrasnelle lasermaatskappye op gelyke voet met buitelandse produkte meegeding. China-vervaardigde ultrasnelle lasers is teen slegs tienduisende yuan geprys, wat ingevoerde produkte gedwing het om hul pryse dienooreenkomstig te verlaag. Gedurende daardie tyd het plaaslik vervaardigde ultrasnelle lasers gestabiliseer en vastrapplek in die lae-kragstadium gekry. (3W-15W). Verskepings van Chinese ultrasnelle lasers het gestyg van minder as 100 eenhede in 2015 tot 2 400 eenhede in 2021. In 2020 was die Chinese ultrasnelle lasermark ongeveer 2,74 miljard yuan.

Die krag van ultrasnelle lasers bereik steeds nuwe hoogtes

In onlangse jare, danksy die pogings van navorsers in China, was daar beduidende vooruitgang in Chinese ultrasnelle lasertegnologie: die suksesvolle ontwikkeling van 'n 50W ultraviolet pikosekondelaser en die geleidelike volwassenheid van 'n 50W femtosekondelaser. In 2023 het 'n maatskappy in Beijing 'n 500W hoë-krag infrarooi pikosekonde laser bekendgestel. Tans het China se ultrasnelle lasertegnologie die gaping met gevorderde vlakke in Europa en die Verenigde State aansienlik vernou, en bly slegs agter in sleutelaanwysers soos maksimum krag, stabiliteit en minimum pulswydte.

Die verwagte toekomstige ontwikkeling van ultrasnelle lasers fokus steeds op die bekendstelling van hoër kragvariante, soos 'n 1000W infrarooi pikosekonde- en 'n 500W femtosekonde-laser, met voortdurende verbeterings in pulswydte. Soos tegnologie vorder, word verwag dat sekere knelpunte in die toepassing oorkom sal word.

Die binnelandse markvraag in China loop agter die ontwikkeling van laserproduksiekapasiteit

Die groeikoers van China se ultrasnelle lasermarkgrootte bly aansienlik agter die toename in verskepings. Hierdie teenstrydigheid spruit hoofsaaklik uit die feit dat die stroomaf-toepassingsmark vir Chinese ultrasnelle lasers nie ten volle oopgemaak het nie. Heftige mededinging tussen binnelandse en buitelandse laservervaardigers, wat prysoorloë voer om markaandeel te verower, tesame met baie onvolwasse prosesse aan die toepassingskant en 'n afswaai in die slimfoon-elektronika/paneelmark oor die afgelope drie jaar, het daartoe gelei dat baie gebruikers huiwerig is om hul produksie na ultrasnelle laserlyne uit te brei.

Anders as sigbare lasersny en -sweiswerk in plaatmetaal, voltooi die verwerkingsvermoë van ultrasnelle lasers take in 'n uiters kort tyd, wat uitgebreide navorsing in verskeie prosesse vereis. Tans noem ons dikwels dat ultrasnelle lasers volwasse toepassings het in die sny van volskerm-slimfone, glas, OLED PET-film, FPC-buigsame borde, PERC-sonselle, wafersny en blindegatboorwerk in stroombaanborde, onder andere velde. Daarbenewens word hul betekenis uitgespreek in die lugvaart- en verdedigingssektore vir die boor en sny van spesiale komponente.

Dit is opmerklik dat hoewel daar beweer word dat ultrasnelle lasers geskik is vir talle velde, hul werklike toepassing 'n ander saak bly. In nywerhede met grootskaalse produksie soos halfgeleiermateriale, skyfies, wafers, PCB's, koperbedekte borde en SMT, is daar min, indien enige, beduidende toepassings van ultrasnelle lasers. Dit dui op 'n agterstand in die ontwikkeling van ultrasnelle lasertoepassings en -prosesse, wat agter die tempo van lasertegnologie-vooruitgang is.

Die lang reis van die verkenning van toepassings in ultrasnelle laserverwerking

In China is die aantal maatskappye wat spesialiseer in presisie-lasertoerusting relatief klein, en maak slegs ongeveer 1/20 van die metaallasersny-ondernemings uit. Hierdie maatskappye is oor die algemeen nie groot in omvang nie en het beperkte geleenthede vir prosesontwikkeling in nywerhede soos skyfies, PCB's en panele. Boonop staar nywerhede met volwasse produksieprosesse in terminale toepassings dikwels talle proewe en validasies in die gesig wanneer hulle oorskakel na lasermikroverwerking. Die ontdekking van betroubare nuwe prosesoplossings vereis aansienlike proefneming en foutering, met inagneming van toerustingkoste. Hierdie oorgang is nie 'n maklike proses nie.

Die sny van heelpaneelglas kan 'n haalbare toegangspunt vir ultrasnelle lasers tot 'n spesifieke nis wees. Die vinnige aanvaarding van lasersny vir mobiele glasskerms staan as 'n suksesvolle voorbeeld. Om egter in ultrasnelle lasers vir spesiale materiaalkomponente of halfafgewerkte produkte in ander nywerhede te delf, verg dit meer tyd vir eksplorasie. Tans bly ultrasnelle lasertoepassings ietwat beperk, hoofsaaklik gefokus op die sny van nie-metaalmateriaal. Daar is 'n skaarste aan toepassings in breër velde soos OLED's/halfgeleiers, wat beklemtoon dat China se algehele vlak van ultrasnelle laserverwerkingstegnologie nog nie hoog is nie. Dit impliseer ook enorme potensiaal vir toekomstige ontwikkeling, met 'n verwagte geleidelike toename in ultrasnelle laserverwerkingstoepassings oor die volgende dekade.