Budoucnost ultrarychlého přesného obrábění

Přesné obrábění je důležitou součástí laserové výroby. Vyvinul se od raných nanosekundových zelených/ultrafialových laserů v pevném stavu přes pikosekundové a femtosekundové lasery až po nyní jsou ultrarychlé lasery hlavním proudem. Jaký bude budoucí vývojový trend ultrarychlého přesného obrábění?

Ultrarychlé lasery byly první, které se vydaly cestou technologie laserů v pevné fázi. Pevnolátkové lasery se vyznačují vysokým výstupním výkonem, vysokou stabilitou a dobrou ovladatelností. Jsou modernizovaným pokračováním nanosekundových/subnanosekundových laserů v pevné fázi, takže pikosekundové femtosekundové lasery v pevné fázi nahrazují nanosekundové lasery v pevné fázi. Vláknové lasery jsou populární, ultrarychlé lasery se také posunuly směrem k vláknovým laserům a pikosekundové/femtosekundové vláknové lasery se rychle objevily a konkurují ultrarychlým laserům na pevném materiálu.

Důležitou vlastností ultrarychlých laserů je přechod z infračerveného na ultrafialové záření. Infračervené pikosekundové laserové zpracování má téměř dokonalý účinek při řezání a vrtání skla, keramických substrátů, řezání destiček atd. Ultrafialové světlo však pod vlivem ultrakrátkých pulzů dokáže dosáhnout extrémního „studeného zpracování“ a děrování a řezání materiálu téměř nezůstávají žádné stopy po spálení, čímž se dosahuje dokonalého zpracování.

Trendem technologického rozvoje ultrakrátkých pulzních laserů je zvyšování výkonu , z 3 wattů a 5 wattů v počátcích na současnou úroveň 100 wattů. V současné době se na trhu s přesným zpracováním obvykle používá 20 až 50 wattů energie. A německá instituce se začala zabývat problémem ultrarychlých laserů na úrovni kilowattů. S&Ultrarychlý laserový chladič Řada dokáže splnit požadavky na chlazení většiny ultrarychlých laserů na trhu a obohatit S&Produktová řada chladičů dle změn na trhu.

V důsledku faktorů, jako je COVID-19 a nejisté ekonomické prostředí, bude poptávka po spotřební elektronice, jako jsou hodinky a tablety, v roce 2022 pomalá a poptávka po ultrarychlých laserech v deskách plošných spojů, zobrazovacích panelech a LED diodách klesne. Poháněna byla pouze kruhová a třísková pole a ultrarychlé laserové přesné obrábění se setkalo s problémy s růstem.

Východiskem pro ultrarychlé lasery je zvýšení výkonu a vývoj dalších aplikačních scénářů. Stowattové pikosekundy se v budoucnu stanou standardem. Lasery s vysokou opakovací frekvencí a vysokou pulzní energií umožňují ještě větší možnosti zpracování, jako je řezání a vrtání skla o tloušťce až 8 mm. UV pikosekundový laser téměř netrpí tepelným namáháním a je vhodný pro zpracování vysoce citlivých materiálů, jako jsou řezné stenty a další vysoce citlivé lékařské produkty.

V oblasti montáže a výroby elektronických výrobků, leteckého a kosmického průmyslu, biomedicíny, polovodičových destiček a dalších odvětví bude existovat velké množství požadavků na přesné obrábění dílů a bezkontaktní laserové obrábění bude nejlepší volbou. S oživením ekonomického prostředí se aplikace ultrarychlých laserů nevyhnutelně vrátí na dráhu vysokého růstu.