Як выйсці на рынак прыкладанняў для магутнага звышхуткаснага лазернага абсталявання?

Прамысловая лазерная апрацоўка мае тры асноўныя рысы: высокую эфектыўнасць, дакладнасць і найвышэйшую якасць. Менавіта гэтыя тры характарыстыкі зрабілі лазерную апрацоўку шырока распаўсюджанай у розных вытворчых сектарах. Незалежна ад таго, ці гэта магутная рэзка металу, ці мікраапрацоўка на сярэдніх і нізкіх узроўнях магутнасці, лазерныя метады прадэманстравалі значныя перавагі перад традыцыйнымі метадамі апрацоўкі. Такім чынам, лазерная апрацоўка атрымала хуткае і шырокае прымяненне за апошняе дзесяцігоддзе ці каля таго.

Распрацоўка звышхуткіх лазераў у Кітаі

Прымяненне лазернай апрацоўкі паступова дыверсіфікавалася, сканцэнтраваўшыся на розных задачах, такіх як рэзка валаконным лазерам сярэдняй і высокай магутнасці, зварка буйных металічных кампанентаў і звышхуткая лазерная мікраапрацоўка дакладных вырабаў. Звышхуткія лазеры, прадстаўленыя пікасекунднымі лазерамі (10-12 секунд) і фемтасекунднымі лазерамі (10-15 секунд), развіваліся ўсяго за 20 гадоў. Яны пачалі камерцыйнае выкарыстанне ў 2010 годзе і паступова праніклі ў медыцынскую і прамысловую сферы апрацоўкі. Кітай пачаў прамысловае выкарыстанне звышхуткіх лазераў у 2012 годзе, але дасканалая прадукцыя з'явілася толькі ў 2014 годзе. Да гэтага амаль усе звышхуткія лазеры імпартаваліся.

Да 2015 года замежныя вытворцы мелі адносна развітыя тэхналогіі, аднак кошт звышхуткіх лазераў перавышаў 2 мільёны кітайскіх юаняў. Адзін дакладны звышхуткі лазерны рэжучы станок прадаваўся за больш чым 4 мільёны юаняў. Высокі кошт перашкаджаў шырокаму ўжыванню звышхуткіх лазераў у Кітаі. Пасля 2015 года Кітай паскорыў укараненне звышхуткіх лазераў. Тэхналагічныя прарывы ​​адбыліся хутка, і да 2017 года больш за дзесяць кітайскіх кампаній па вытворчасці звышхуткіх лазераў канкуравалі на роўных з замежнай прадукцыяй. Звышхуткія лазеры кітайскай вытворчасці каштавалі ўсяго дзясяткі тысяч юаняў, што прымусіла імпартную прадукцыю адпаведна знізіць свае цэны. За гэты час звышхуткія лазеры айчыннай вытворчасці стабілізаваліся і набіралі абароты ў нізкамагутным сегменте (3-15 Вт). Пастаўкі кітайскіх звышхуткіх лазераў рэзка выраслі з менш чым 100 адзінак у 2015 годзе да 2400 адзінак у 2021 годзе. У 2020 годзе рынак звышхуткіх лазераў Кітая склаў прыблізна 2,74 мільярда юаняў.

Магутнасць звышхуткіх лазераў працягвае дасягаць новых вышынь

У апошнія гады дзякуючы намаганням даследчыкаў у Кітаі адбыўся значны прагрэс у тэхналогіі звышхуткіх лазераў кітайскай вытворчасці: паспяховая распрацоўка ультрафіялетавага пікасекунднага лазера магутнасцю 50 Вт і паступовае ўкараненне фемтасекунднага лазера магутнасцю 50 Вт. У 2023 годзе пекінская кампанія прадставіла магутны інфрачырвоны пікасекундны лазер магутнасцю 500 Вт. У цяперашні час кітайская тэхналогія звышхуткіх лазераў значна скараціла разрыў з перадавым узроўнем у Еўропе і ЗША, адстаючы толькі па такіх ключавых паказчыках, як максімальная магутнасць, стабільнасць і мінімальная працягласць імпульсу.

Чакаецца, што ў будучыні развіццё звышхуткіх лазераў будзе сканцэнтравана на ўкараненні больш магутных варыянтаў, такіх як інфрачырвоны пікасекундны лазер магутнасцю 1000 Вт і фемтасекундны лазер магутнасцю 500 Вт, з пастаянным паляпшэннем шырыні імпульсу. Па меры развіцця тэхналогій чакаецца, што некаторыя вузкія месцы ў іх прымяненні будуць пераадолены.

Попыт на ўнутраным рынку Кітая адстае ад развіцця вытворчых магутнасцей лазераў

Тэмпы росту рынку звышхуткіх лазераў у Кітаі значна адстаюць ад рэзкага росту паставак. Гэта разыходжанне ў першую чаргу звязана з тым, што рынак прымянення кітайскіх звышхуткіх лазераў яшчэ не цалкам адкрыты. Жорсткая канкурэнцыя паміж айчыннымі і замежнымі вытворцамі лазераў, удзел у цэнавых войнах за долю рынку, у спалучэнні з многімі недасканалымі працэсамі на ўзроўні прымянення і спадам на рынку электронікі/панэляў для смартфонаў за апошнія тры гады прывялі да таго, што многія карыстальнікі вагаліся ў пашырэнні сваёй вытворчасці на лініі звышхуткіх лазераў.

У адрозненне ад бачнай лазернай рэзкі і зваркі ліставога металу, магчымасці апрацоўкі звышхуткіх лазераў дазваляюць выконваць задачы за надзвычай кароткі час, што патрабуе шырокіх даследаванняў у розных працэсах. У цяперашні час мы часта згадваем, што звышхуткія лазеры маюць сталае прымяненне ў рэзанні поўнаэкранных смартфонаў, шкла, плёнкі OLED PET, гнуткіх плат FPC, сонечных элементаў PERC, рэзанні пласцін і свідраванні глухіх адтулін у друкаваных платах, сярод іншых абласцей. Акрамя таго, іх значэнне відавочна ў аэракасмічнай і абароннай галінах для свідравання і рэзкі спецыяльных кампанентаў.

Варта адзначыць, што, хоць і сцвярджаецца, што звышхуткія лазеры падыходзяць для многіх абласцей, іх рэальнае прымяненне застаецца іншым пытаннем. У галінах з буйной вытворчасцю, такіх як паўправадніковыя матэрыялы, чыпы, пласціны, друкаваныя платы, платы з медным пакрыццём і паверхневае мантажу, значных ужыванняў звышхуткіх лазераў мала, калі яны наогул ёсць. Гэта сведчыць аб адставанні ў развіцці прыкладанняў і працэсаў звышхуткіх лазераў, што адстае ад тэмпаў развіцця лазерных тэхналогій.

Доўгі шлях даследавання прымянення звышхуткай лазернай апрацоўкі

У Кітаі колькасць кампаній, якія спецыялізуюцца на дакладным лазерным абсталяванні, адносна невялікая і складае толькі каля 1/20 ад агульнай колькасці прадпрыемстваў па лазернай рэзцы металу. Гэтыя кампаніі, як правіла, не буйныя па маштабе і маюць абмежаваныя магчымасці для распрацоўкі працэсаў у такіх галінах, як вытворчасць мікрасхем, друкаваных плат і панэляў. Больш за тое, галіны з развітымі вытворчымі працэсамі ў тэрмінальных прымяненнях часта сутыкаюцца з шматлікімі выпрабаваннямі і праверкамі пры пераходзе на лазерную мікраапрацоўку. Пошук надзейных новых працэсных рашэнняў патрабуе значных спроб і памылак, улічваючы кошт абсталявання. Гэты пераход — няпросты працэс.

Рэзка цэлага шкла можа стаць рэальнай кропкай уваходу для звышхуткіх лазераў у пэўную нішу. Хуткае ўкараненне лазернай рэзкі для мабільных шкляных экранаў з'яўляецца паспяховым прыкладам. Аднак паглыбленне ў звышхуткія лазеры для спецыяльных матэрыяльных кампанентаў або паўфабрыкатаў у іншых галінах прамысловасці патрабуе больш часу на даследаванні. У цяперашні час прымяненне звышхуткіх лазераў застаецца некалькі абмежаваным, у асноўным сканцэнтраваным на рэзанні неметалічных матэрыялаў. Існуе дэфіцыт прымянення ў больш шырокіх галінах, такіх як OLED/паўправаднікі, што сведчыць аб тым, што агульны ўзровень тэхналогіі звышхуткай лазернай апрацоўкі ў Кітаі яшчэ не высокі. Гэта таксама сведчыць аб велізарным патэнцыяле для будучага развіцця, з чаканым паступовым ростам прымянення звышхуткай лазернай апрацоўкі на працягу наступнага дзесяцігоддзя.