Die Zukunft der ultraschnellen Präzisionsbearbeitung

Die Präzisionsbearbeitung ist ein wichtiger Bestandteil der Laserfertigung. Sie hat sich von den frühen festen Nanosekunden-Grün-/Ultraviolettlasern über Pikosekunden- und Femtosekundenlaser zu der heute gängigen Größe der Ultrakurzpulslaser entwickelt. Was wird der zukünftige Entwicklungstrend der ultraschnellen Präzisionsbearbeitung sein?

Ultrakurzpulslaser waren die ersten, die den Weg der Festkörperlasertechnologie beschritten. Festkörperlaser zeichnen sich durch hohe Ausgangsleistung, hohe Stabilität und gute Steuerbarkeit aus. Sie sind die Weiterentwicklung von Nanosekunden-/Subnanosekunden-Festkörperlasern, sodass Pikosekunden-Femtosekunden-Festkörperlaser Nanosekunden-Festkörperlaser ersetzen. Faserlaser erfreuen sich großer Beliebtheit, auch Ultrakurzpulslaser haben sich in diese Richtung entwickelt und Pikosekunden-/Femtosekunden-Faserlaser sind rasch auf den Markt gekommen und konkurrieren mit Festkörper-Ultrakurzpulslasern.

Ein wichtiges Merkmal ultraschneller Laser ist die Erweiterung vom Infrarot- zum Ultraviolettbereich. Die Verarbeitung mit einem Infrarot-Pikosekundenlaser erzielt eine nahezu perfekte Wirkung beim Schneiden und Bohren von Glas, Keramiksubstraten, Waferschneiden usw. Allerdings kann durch die Verwendung von ultraviolettem Licht und ultrakurzen Impulsen eine extreme „Kaltverarbeitung“ erreicht werden, und beim Stanzen und Schneiden des Materials entstehen nahezu keine Brandspuren, wodurch eine perfekte Verarbeitung erreicht wird.

Der technologische Expansionstrend des Ultrakurzpulslasers besteht in der Erhöhung der Leistung , von 3 Watt und 5 Watt in der Anfangszeit auf das aktuelle 100-Watt-Niveau. Derzeit wird für die Präzisionsverarbeitung auf dem Markt im Allgemeinen eine Leistung von 20 bis 50 Watt benötigt. Und eine deutsche Einrichtung hat begonnen, sich mit dem Problem ultraschneller Laser im Kilowattbereich zu befassen. S&Ein ultraschneller Laserkühler Die Serie kann den Kühlbedarf der meisten Ultrakurzpulslaser auf dem Markt decken und bereichert S&Eine Kühler-Produktlinie entsprechend den Marktveränderungen.

Beeinflusst durch Faktoren wie COVID-19 und das unsichere wirtschaftliche Umfeld wird die Nachfrage nach Unterhaltungselektronik wie Uhren und Tablets im Jahr 2022 schleppend verlaufen und die Nachfrage nach ultraschnellen Lasern in PCB (Leiterplatten), Anzeigetafeln und LEDs wird zurückgehen. Nur der Kreis- und Chipbereich wurde vorangetrieben, und die ultraschnelle Präzisionsbearbeitung mit Lasern ist auf Wachstumsherausforderungen gestoßen.

Der Ausweg für ultraschnelle Laser besteht in der Steigerung der Leistung und der Entwicklung weiterer Anwendungsszenarien. Hundert Watt-Pikosekunden werden künftig Standard sein. Laser mit hoher Wiederholungsrate und hoher Pulsenergie ermöglichen noch größere Bearbeitungsmöglichkeiten, wie etwa das Schneiden und Bohren von bis zu 8 mm dickem Glas. Der UV-Pikosekundenlaser weist nahezu keine thermische Belastung auf und eignet sich für die Bearbeitung hochempfindlicher Materialien, wie zum Beispiel das Schneiden von Stents und anderen hochsensiblen Medizinprodukten.

Bei der Montage und Herstellung elektronischer Produkte, in der Luft- und Raumfahrt, der Biomedizin, der Herstellung von Halbleiterwafern und anderen Branchen gibt es zahlreiche Anforderungen an die Präzisionsbearbeitung von Teilen. Die berührungslose Laserbearbeitung ist hier die beste Wahl. Wenn sich das wirtschaftliche Umfeld erholt, wird die Anwendung ultraschneller Laser zwangsläufig wieder auf den Weg hoher Wachstumsraten zurückkehren.