Die Lasertechnik als Werkzeug zur Materialbearbeitung ist in der Industrie weit verbreitet und birgt großes Potenzial. Bis 2020 erreichte der heimische Markt für Laserprodukte bereits ein Volumen von fast 100 Milliarden RMB und machte damit mehr als ein Drittel des Weltmarktanteils aus.
Von der Lasermarkierung von Leder, Plastikflaschen und Knöpfen bis hin zum Laserschneiden und -schweißen von Metall – die Lasertechnik findet in Branchen Anwendung, die eng mit dem Alltag verbunden sind, darunter Metallverarbeitung, Elektronikfertigung, Haushaltsgeräte, Automobilindustrie, Batterieherstellung, Luft- und Raumfahrt, Schiffbau, Kunststoffverarbeitung, Kunsthandwerk und vieles mehr. Dennoch steht die Laserfertigung vor einem Engpass: Ihre Marktsegmente beschränken sich auf Metallverarbeitung, Elektronikfertigung, Batterieherstellung, Produktverpackung, Werbung und ähnliche Bereiche. Die Laserindustrie muss daher Wege finden, weitere Marktsegmente zu erschließen und die Anwendung in großem Maßstab zu realisieren.
Seit 2014 wird die Faserlaserschneidtechnik in großem Umfang eingesetzt und ersetzt zunehmend traditionelle Metallbearbeitungsverfahren sowie Teile der CNC-Bearbeitung. Auch die Faserlasermarkierung und -schweißtechnik verzeichnen ein rasantes Wachstum. Mittlerweile entfallen über 60 % der industriellen Laseranwendungen auf die Faserlaserbearbeitung. Dieser Trend treibt die Nachfrage nach Faserlasern, Kühlvorrichtungen, Bearbeitungsköpfen, Optiken und anderen Kernkomponenten an. Generell lässt sich die Laserfertigung in Lasermakrobearbeitung und Lasermikrobearbeitung unterteilen. Die Lasermakrobearbeitung bezeichnet Hochleistungslaseranwendungen und zählt zur Grobbearbeitung, darunter die allgemeine Metallbearbeitung, die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen, die Karosseriebearbeitung, die Werbeschildherstellung usw. Diese Anwendungen erfordern keine allzu hohe Präzision. Die Lasermikrobearbeitung hingegen erfordert eine hochpräzise Bearbeitung und wird häufig beim Laserbohren/Mikroschweißen von Siliziumwafern, Glas, Keramik, Leiterplatten, Dünnschichten usw. eingesetzt.
Aufgrund der hohen Kosten für Laserquellen und deren Komponenten ist der Markt für Lasermikrobearbeitung noch nicht voll entwickelt. Seit 2016 findet die ultraschnelle Laserbearbeitung in China zunehmend Anwendung in Produkten wie Smartphones. Laser werden beispielsweise für Fingerabdruckmodule, Kameraschlitten, OLED-Glas und die Bearbeitung interner Antennen eingesetzt. Die heimische Ultraschnelllaserindustrie entwickelt sich rasant. Bis 2019 gab es über 20 Unternehmen, die Pikosekunden- und Femtosekundenlaser entwickelten und produzierten. Obwohl der Markt für High-End-Ultraschnelllaser weiterhin von europäischen Ländern dominiert wird, hat sich der heimische Markt bereits etabliert. In den kommenden Jahren wird die Lasermikrobearbeitung das größte Potenzial aufweisen, und hochpräzise Bearbeitung wird in einigen Branchen zum Standard werden. Dies bedeutet, dass die Nachfrage nach Ultraschnelllasern in Bereichen wie der Leiterplattenbearbeitung, dem PERC-Rillenfräsen von Photovoltaikzellen und dem Schneiden von Bildschirmen weiter steigen wird.
Inländische Pikosekunden- und Femtosekundenlaser entwickeln sich zunehmend in Richtung hoher Leistung. Bisher bestanden die größten Unterschiede zwischen inländischen und ausländischen Ultrakurzpulslasern in Stabilität und Zuverlässigkeit. Daher ist ein präzises Kühlsystem für die Stabilität von Ultrakurzpulslasern von entscheidender Bedeutung. Die inländische Laserkühltechnik hat sich rasant weiterentwickelt: von anfänglich ±1 °C über ±0,5 °C bis hin zu ±0,2 °C wurde die Stabilität kontinuierlich verbessert und erfüllt die Anforderungen der meisten Laserfertigungsanwendungen. Mit steigender Laserleistung wird die Aufrechterhaltung der Temperaturstabilität jedoch immer schwieriger. Die Entwicklung hochpräziser Laserkühlsysteme stellt daher eine Herausforderung für die Laserindustrie dar.
Doch glücklicherweise gelang diesem Unternehmen in China der Durchbruch. S&A Teyu brachte 2020 die Laserkühleinheit CWUP-20 auf den Markt, die speziell für die Kühlung ultraschneller Laser wie Pikosekunden-, Femtosekunden- und Nanosekundenlaser entwickelt wurde. Dieser geschlossene Laserkühler zeichnet sich durch eine Temperaturstabilität von ±0,1 °C und ein kompaktes Design aus und ist für vielfältige Anwendungen geeignet.
Da ultraschnelle Laser häufig in der Hochpräzisionsbearbeitung eingesetzt werden, ist eine hohe Stabilität des Kühlsystems von entscheidender Bedeutung. Tatsächlich sind Laserkühltechniken mit einer Stabilität von ±0,1 °C in unserem Land noch recht selten und wurden lange Zeit von Ländern wie Japan, europäischen Staaten und den USA dominiert. Die erfolgreiche Entwicklung des CWUP-20 hat diese Dominanz jedoch durchbrochen und kann den heimischen Markt für ultraschnelle Laser nun besser bedienen. Weitere Informationen zu diesem Ultrakurzzeitlaserkühler finden Sie unter https://www.chillermanual.net/ultra-precise-small-water-chiller-cwup-20-for-20w-solid-state-ultrafast-laser_p242.html
