Бъдещето на ултрабързата прецизна обработка

Прецизната машинна обработка е важна част от лазерното производство. Тя се е развила от ранните наносекундни зелени/ултравиолетови лазери до пикосекундни и фемтосекундни лазери, а сега ултрабързите лазери са основният тренд. Каква ще бъде бъдещата тенденция в развитието на ултрабързата прецизна машинна обработка?

Ултрабързите лазери бяха първите, които следваха пътя на технологията на твърдотелните лазери. Твърдотелните лазери се характеризират с висока изходна мощност, висока стабилност и добър контрол. Те са подобрено продължение на наносекундните/субнаносекундните твърдотелни лазери, така че пикосекундните фемтосекундни твърдотелни лазери са логично да заменят наносекундните твърдотелни лазери. Влакнестите лазери са популярни, ултрабързите лазери също се насочват към влакнестите лазери, а пикосекундните/фемтосекундни влакнести лазери се появяват бързо, конкурирайки се с ултрабързите твърдотелни лазери.

Важна характеристика на ултрабързите лазери е преминаването от инфрачервена към ултравиолетова светлина. Инфрачервената пикосекундна лазерна обработка има почти перфектен ефект при рязане и пробиване на стъкло, керамични подложки, рязане на пластини и др. Въпреки това, ултравиолетовата светлина, под въздействието на ултракъси импулси, може да постигне „студена обработка“ до крайност, а щанцоването и рязането върху материала почти не оставят следи от изгаряне, постигайки перфектна обработка.

Технологичната тенденция на ултракъсите импулсни лазери е да се увеличи мощността им от 3 и 5 вата в ранните дни до сегашното ниво от 100 вата. В момента прецизната обработка на пазара обикновено използва мощност от 20 вата до 50 вата. Немска институция започна да се занимава с проблема с ултрабързите лазери на киловатово ниво. Серията ултрабързи лазерни охладители S&A може да отговори на нуждите от охлаждане на повечето ултрабързи лазери на пазара и да обогати продуктовата линия на охладителите в съответствие с промените на пазара.

Под влияние на фактори като COVID-19 и несигурната икономическа среда, търсенето на потребителска електроника, като часовници и таблети, ще бъде слабо през 2022 г., а търсенето на ултрабързи лазери в печатните платки (PCB), дисплеите и LED ще намалее. Само областите на кръглите и чиповете са били разгърнати, а ултрабързата лазерна прецизна обработка е срещнала предизвикателства пред растежа.

Изходът за ултрабързите лазери е увеличаване на мощността и разработване на повече сценарии за приложение. Пикосекунди от сто вата ще станат стандарт в бъдеще. Лазерите с висока честота на повторение и висока енергия на импулсите позволяват още по-големи възможности за обработка, като например рязане и пробиване на стъкло с дебелина до 8 мм. UV пикосекундният лазер почти не изпитва термично напрежение и е подходящ за обработка на високочувствителни материали, като например рязане на стентове и други високочувствителни медицински продукти.

В сглобяването и производството на електронни продукти, аерокосмическата, биомедицинската, полупроводниковата и други индустрии ще има голям брой изисквания за прецизна обработка на части и безконтактната лазерна обработка ще бъде най-добрият избор. Когато икономическата среда се подобри, приложението на ултрабързи лазери неизбежно ще се върне към високия ръст.