تُعدّ تقنية الليزر أداةً شائعةً في معالجة المواد في القطاع الصناعي، ولها إمكانات هائلة. وبحلول عام 2020، بلغ حجم سوق منتجات الليزر المحلية ما يقارب 100 مليار يوان صيني، ما يمثل أكثر من ثلث السوق العالمية.
من الوسم بالليزر على الجلود والزجاجات البلاستيكية والأزرار إلى قطع المعادن ولحامها، تُستخدم تقنية الليزر في صناعاتٍ ترتبط بحياة الناس اليومية، بما في ذلك معالجة المعادن، وتصنيع الإلكترونيات، والأجهزة المنزلية، والسيارات، والبطاريات، والفضاء، وبناء السفن، ومعالجة البلاستيك، والحرف اليدوية، وغيرها. ومع ذلك، يواجه تصنيع الليزر مشكلةً تتمثل في اقتصار أسواقه على معالجة المعادن، وتصنيع الإلكترونيات، والبطاريات، وتغليف المنتجات، والإعلان، وما إلى ذلك. لذا، يحتاج قطاع الليزر الحالي إلى التفكير في كيفية استكشاف أسواقٍ أخرى وتحقيق تطبيقاتٍ واسعة النطاق.
منذ عام 2014، انتشر استخدام تقنية القطع بالليزر الليفي على نطاق واسع، لتحل تدريجيًا محل تقنيات القطع المعدني التقليدية وبعض تقنيات القطع باستخدام الحاسوب (CNC). كما تشهد تقنيات الوسم واللحام بالليزر الليفي نموًا سريعًا. اليوم، تستحوذ معالجة الليزر الليفي على أكثر من 60% من تطبيقات الليزر الصناعية. ويعزز هذا التوجه الطلب على الليزر الليفي، وأجهزة التبريد، ورؤوس المعالجة، والبصريات، وغيرها من المكونات الأساسية. وبشكل عام، يمكن تقسيم التصنيع بالليزر إلى معالجة ليزرية واسعة النطاق ومعالجة ليزرية دقيقة النطاق. تشير المعالجة الليزرية واسعة النطاق إلى استخدام الليزر عالي الطاقة، وتندرج ضمن عمليات المعالجة الخشنة، بما في ذلك معالجة المعادن العامة، وتصنيع قطع غيار الطائرات، ومعالجة هياكل السيارات، وصناعة اللافتات الإعلانية، وما إلى ذلك. لا تتطلب هذه التطبيقات دقة عالية. أما المعالجة الليزرية الدقيقة النطاق، فتتطلب معالجة عالية الدقة، وتُستخدم غالبًا في الحفر بالليزر/اللحام الدقيق لرقائق السيليكون، والزجاج، والسيراميك، ولوحات الدوائر المطبوعة، والأغشية الرقيقة، وغيرها.
نظراً للتكلفة العالية لمصدر الليزر ومكوناته، لم يتطور سوق المعالجة الدقيقة بالليزر بشكل كامل. منذ عام 2016، بدأت المعالجة بالليزر فائق السرعة محلياً بتطبيقات واسعة النطاق في منتجات مثل الهواتف الذكية، ويُستخدم الليزر في وحدات بصمات الأصابع، وشرائح الكاميرات، وزجاج شاشات OLED، ومعالجة الهوائيات الداخلية. يشهد قطاع الليزر فائق السرعة المحلي نمواً سريعاً. وبحلول عام 2019، تجاوز عدد الشركات العاملة في تطوير وإنتاج ليزر البيكوثانية وليزر الفيمتوثانية 20 شركة. ورغم أن سوق الليزر فائق السرعة عالي الجودة لا يزال يهيمن عليه السوق الأوروبي، إلا أن سوق الليزر فائق السرعة المحلي قد استقر إلى حد كبير. في السنوات القادمة، ستصبح المعالجة الدقيقة بالليزر المجال الأكثر واعدة، وستصبح المعالجة عالية الدقة معياراً لبعض الصناعات. هذا يعني أن الطلب على الليزر فائق السرعة سيزداد في معالجة لوحات الدوائر المطبوعة، وتجويف خلايا PERC الكهروضوئية، وقطع الشاشات، وغيرها.
تتجه ليزرات البيكوثانية والفيمتوثانية المحلية نحو إنتاج طاقة عالية. في الماضي، كان الفرق الرئيسي بين الليزر فائق السرعة المحلي والأجنبي يكمن في الاستقرار والموثوقية. لذا، يُعدّ جهاز التبريد الدقيق بالغ الأهمية لاستقرار الليزر فائق السرعة. وقد شهدت تقنيات تبريد الليزر المحلية تطورًا سريعًا، من ±1 درجة مئوية في البداية، إلى ±0.5 درجة مئوية، ثم إلى ±0.2 درجة مئوية، ما يُحسّن الاستقرار باستمرار ويلبي احتياجات معظم صناعات الليزر. مع ذلك، ومع ازدياد طاقة الليزر، يصعب الحفاظ على استقرار درجة الحرارة. لذلك، أصبح تطوير نظام تبريد ليزر فائق الدقة تحديًا في صناعة الليزر.
لكن لحسن الحظ، حققت إحدى الشركات المحلية هذا الإنجاز. ففي عام 2020، أطلقت شركة S&A Teyu وحدة تبريد الليزر CWUP-20، المصممة خصيصًا لتبريد الليزر فائق السرعة مثل ليزر البيكوثانية، وليزر الفيمتوثانية، وليزر النانوثانية. يتميز مبرد الليزر ذو الدائرة المغلقة هذا بثبات درجة حرارة ±0.1 درجة مئوية وتصميم صغير الحجم، وهو مناسب للعديد من التطبيقات المختلفة.
نظرًا للاستخدام الشائع لأشعة الليزر فائقة السرعة في عمليات المعالجة عالية الدقة، فإنّ استقرار نظام التبريد يُعدّ ميزةً إضافية. في الواقع، تُعتبر تقنية تبريد الليزر التي تتميز باستقرار ±0.1 درجة مئوية نادرةً في بلدنا، وكانت حكرًا على دول مثل اليابان والدول الأوروبية والولايات المتحدة وغيرها. ولكن مع التطور الناجح لجهاز CWUP-20، تمّ كسر هذه الهيمنة، وأصبح بإمكانه تلبية احتياجات سوق الليزر فائق السرعة المحلي بشكل أفضل. للمزيد من المعلومات حول هذا المبرد، تفضل بزيارة الرابط التالي: https://www.chillermanual.net/ultra-precise-small-water-chiller-cwup-20-for-20w-solid-state-ultrafast-laser_p242.html
