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 рэзка металу высокай магутнасці, ці мікраапрацоўка на сярэдніх і нізкіх узроўнях магутнасці, лазерныя метады прадэманстравалі значныя перавагі ў параўнанні з 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, засяродзіўшыся 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 камерцыйна выкарыстоўвацца ў 2010 годзе і паступова праніклі ў медыцынскую і прамысловую сферы апрацоўкі. Кітай пачаў прамысловае выкарыстанне звышхуткіх лазераў у 2012 годзе, але дасканалыя прадукты з'явіліся толькі да 2014 года. Да гэтага амаль усе звышхуткія лазеры імпартаваліся.

Да 2015 года замежныя вытворцы мелі адносна развітую тэхналогію, аднак кошт звышхуткіх лазераў перавышаў 2 мільёны кітайскіх юаняў. Адзіны дакладны звышхуткі лазерны рэжучы станок прададзены 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 адбываліся 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 цэны. За гэты час айчынныя звышхуткія лазеры стабілізаваліся і набылі папулярнасць у каскадзе нізкай магутнасці. (3W-15W). Пастаўкі кітайскіх звышхуткіх лазераў рэзка ўзраслі з менш чым 100 адзінак у 2015 годзе да 2400 адзінак у 2021 годзе. У 2020 годзе рынак звышхуткіх лазераў у Кітаі 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 звышхуткасная лазерная тэхналогія значна скараціла разрыў з перадавым узроўнем у Еўропе і ЗША, адстаючы толькі па такіх ключавых паказчыках, як максімальная магутнасць, стабільнасць і мінімальная працягласць імпульсу.

Чаканая далейшая распрацоўка звышхуткіх лазераў працягвае 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 пераадоленне некаторых вузкіх месцаў у дадатку.

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 для далейшага выкарыстання яшчэ не цалкам адкрыты. Жорсткая канкурэнцыя паміж айчыннымі і замежнымі вытворцамі лазераў, цэнавыя войны за долю рынку, а таксама недасканаласць працэсаў на ўзроўні прымянення і спад на рынку электронікі/панэляў для смартфонаў за апошнія тры гады прывялі да таго, што многія карыстальнікі вагаюцца ў пашырэнні сваёй вытворчасці на звышхуткія лазерныя лініі.

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 значнасць відавочная 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 прамысловасці з буйной вытворчасцю, такіх як паўправадніковыя матэрыялы, чыпы, пласціны, друкаваныя платы, платы з медным пакрыццём і паверхневае мантажу (SMT), існуе мала, калі наогул ёсць, значных ужыванняў звышхуткіх лазераў. Гэта сведчыць аб адставанні ў развіцці звышхуткіх лазерных прыкладанняў і працэсаў, што адстае ад тэмпаў прагрэсу ў лазерных тэхналогіях.

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 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 прамысловасці з развітымі вытворчымі працэсамі ў тэрмінальных прыкладаннях часта сутыкаюцца з шматлікімі выпрабаваннямі і праверкамі пры пераходзе на лазерную мікраапрацоўку. Пошук надзейных новых тэхналагічных рашэнняў патрабуе значных спроб і памылак, улічваючы кошт абсталявання. Гэты пераход — нялёгкі 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, для вывучэння звышхуткіх лазераў для спецыяльных матэрыяльных кампанентаў або паўфабрыкатаў у іншых галінах прамысловасці патрабуецца больш часу. 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 пакуль не высокі. Гэта таксама азначае велізарны патэнцыял для будучага развіцця, з чаканым паступовым ростам прымянення звышхуткай лазернай апрацоўкі на працягу наступнага дзесяцігоддзя.