مزايا وخصائص بارزة للتصنيع الدقيق باستخدام ليزر الأشعة فوق البنفسجية

يمكن تصنيف مولدات الليزر إلى أنواع عديدة بناءً على قدرة الليزر وطول الموجة وحالته. من حيث طول الموجة، يُعدّ ليزر الأشعة تحت الحمراء الأكثر استخدامًا، لا سيما في معالجة المعادن والزجاج والجلود والأقمشة. أما ليزر الأشعة فوق البنفسجية، فيُمكنه تنفيذ عمليات الوسم والنقش على الزجاج والكريستال والأكريليك وغيرها من المواد الشفافة. في حين أن ليزر الأشعة فوق البنفسجية يتميز بقدرته الفائقة على القطع والوسم على البلاستيك وعبوات الكرتون والمعدات الطبية والإلكترونيات الاستهلاكية، وهو يزداد شيوعًا يومًا بعد يوم.

أداء ليزر الأشعة فوق البنفسجية

يوجد نوعان من ليزرات الأشعة فوق البنفسجية. أحدهما ليزر الحالة الصلبة، والآخر ليزر الغاز. يُعرف ليزر الغاز أيضًا باسم ليزر الإكسيمر، ويمكن تطويره ليصبح ليزر الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة، والذي يُستخدم في مجال التجميل الطبي وفي أجهزة الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي أداة أساسية في تصنيع الدوائر المتكاملة.

يتميز ليزر الحالة الصلبة فوق البنفسجي بطول موجي يبلغ 355 نانومتر، ونبضات قصيرة، وشعاع ضوئي ممتاز، ودقة عالية، وقيمة ذروة عالية. وبالمقارنة مع الليزر الأخضر وليزر الأشعة تحت الحمراء، يتميز ليزر فوق البنفسجي بمنطقة تأثير حراري أصغر، ومعدل امتصاص أفضل في مختلف أنواع المواد. ولذلك، يُطلق على ليزر فوق البنفسجي أيضًا اسم "مصدر الضوء البارد"، وتُعرف معالجته باسم "المعالجة الباردة".

مع التطور السريع لتقنية الليزر النبضي فائق القصر، أصبح ليزر الحالة الصلبة فوق البنفسجي ذو النبضات البيكوثانية وليزر الألياف فوق البنفسجي ذو النبضات البيكوثانية ناضجين للغاية، ويمكنهما تحقيق معالجة أسرع وأكثر دقة. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع تكلفة ليزر النبضات البيكوثانية فوق البنفسجي، لا يزال التطبيق الرئيسي هو ليزر النبضات النانوثانية فوق البنفسجي.

تطبيق ليزر الأشعة فوق البنفسجية

يتميز ليزر الأشعة فوق البنفسجية بميزة لا تتوفر في مصادر الليزر الأخرى، وهي قدرته على الحد من الإجهاد الحراري، مما يقلل من تلف قطعة العمل ويحافظ عليها سليمة. كما يتميز ليزر الأشعة فوق البنفسجية بقدرته الفائقة على معالجة المواد القابلة للاشتعال، والمواد الصلبة والهشة، والسيراميك، والزجاج، والبلاستيك، والورق، والعديد من أنواع المواد غير المعدنية.

بالنسبة لبعض أنواع البلاستيك اللين والبوليمرات الخاصة المستخدمة في صناعة الدوائر المتكاملة المرنة، لا يمكن تصنيعها إلا باستخدام ليزر الأشعة فوق البنفسجية بدلاً من ليزر الأشعة تحت الحمراء.

من التطبيقات الأخرى لليزر فوق البنفسجي الحفر الدقيق، بما في ذلك الثقوب النافذة والثقوب الدقيقة وغيرها. وباستخدام تركيز شعاع الليزر، يمكن اختراق اللوحة الأساسية لإتمام عملية الحفر. وبحسب نوع المواد التي يعمل عليها الليزر فوق البنفسجي، يمكن أن يصل قطر أصغر ثقب محفور إلى أقل من 10 ميكرومتر.

تتمتع صناعة السيراميك بتاريخ عريق يمتد لآلاف السنين. فمن المنتجات اليومية إلى الإلكترونيات، نجد أثر السيراميك حاضراً في كل مكان. في القرن الماضي، نضجت صناعة السيراميك الإلكتروني تدريجياً وتوسعت تطبيقاتها لتشمل لوحات التوزيع الحراري، والمواد الكهروإجهادية، وأشباه الموصلات، والتطبيقات الكيميائية، وغيرها. ونظراً لقدرة السيراميك الإلكتروني على امتصاص ضوء الليزر فوق البنفسجي بكفاءة عالية، وصغر حجمه المتزايد، سيتفوق الليزر فوق البنفسجي على ليزر ثاني أكسيد الكربون والليزر الأخضر في عمليات التصنيع الدقيق للسيراميك الإلكتروني.

مع التطور السريع للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، سيزداد الطلب بشكل كبير على القطع والنقش والتعليم الدقيق للسيراميك والزجاج، مما سيؤدي إلى نمو هائل في سوق الليزر فوق البنفسجي المحلي. تشير البيانات إلى أن حجم مبيعات الليزر فوق البنفسجي المحلي تجاوز 15000 وحدة العام الماضي، ويوجد في الصين العديد من الشركات المصنعة الشهيرة لهذا النوع من الليزر، منها على سبيل المثال لا الحصر: Gain Laser، وInngu، وInno، وBellin، وRFH، وHuaray، وغيرها.

وحدة تبريد ليزر الأشعة فوق البنفسجية

تتراوح قدرة ليزر الأشعة فوق البنفسجية المستخدم حاليًا في الصناعة بين 3 و30 وات. تتطلب عمليات المعالجة الدقيقة للغاية معايير عالية للتحكم في درجة حرارة ليزر الأشعة فوق البنفسجية. ولضمان موثوقية ليزر الأشعة فوق البنفسجية وإطالة عمره، يُعدّ تركيب جهاز تبريد عالي الجودة وعالي الاستقرار أمرًا ضروريًا.

تُعدّ شركة S&A Teyu مزودًا رائدًا لحلول تبريد الليزر، بخبرة تمتدّ لتسعة عشر عامًا وحجم مبيعات سنوي يبلغ 80,000 وحدة. ولتبريد ليزر الأشعة فوق البنفسجية، طوّرت S&A Teyu سلسلة RMUP من مبردات المياه المُعاد تدويرها، والتي تُركّب في رفوف ، وتتميز بثبات درجة حرارة يصل إلى ±0.1 درجة مئوية. ويمكن دمجها بسهولة في تصميم آلة ليزر الأشعة فوق البنفسجية. للمزيد من المعلومات حول سلسلة مبردات المياه RMUP من S&A Teyu، تفضل بزيارة الرابط التالي: https://www.teyuchiller.com/ultrafast-laser-uv-laser-chiller_c3