Actualmente, el mercado de láseres está dominado por los láseres de fibra, que superan con creces a los láseres UV. Sus amplias aplicaciones industriales justifican que los láseres de fibra ostenten la mayor cuota de mercado. En cuanto a los láseres UV, si bien su aplicabilidad puede ser menor que la de los láseres de fibra en muchos ámbitos debido a sus limitaciones, es precisamente su longitud de onda de 355 nm la que los distingue de otros láseres, convirtiéndolos en la primera opción para ciertas aplicaciones especiales.
El láser UV se obtiene mediante la aplicación de la técnica de generación del tercer armónico a la luz infrarroja. Es una fuente de luz fría y su método de procesamiento se denomina procesamiento en frío. Gracias a su longitud de onda y ancho de pulso relativamente cortos, y a su haz de luz de alta calidad, los láseres UV permiten un micromecanizado más preciso al producir un punto láser más focalizado y mantener la zona afectada por el calor más pequeña. La alta absorción de potencia de los láseres UV, especialmente dentro del rango de longitud de onda UV y con pulsos cortos, permite que los materiales se vaporicen muy rápidamente para minimizar la zona afectada por el calor y la carbonización. Además, el punto focal más pequeño permite aplicar los láseres UV en áreas de procesamiento más pequeñas y precisas. Debido a la zona afectada por el calor tan pequeña, el procesamiento con láser UV se clasifica como procesamiento en frío, y esta es una de las características más destacadas que lo diferencian de otros láseres. El láser UV puede alcanzar el interior de los materiales, ya que aplica una reacción fotoquímica en el proceso. La longitud de onda del láser UV es más corta que la longitud de onda visible. Sin embargo, es precisamente esta corta longitud de onda la que permite a los láseres UV enfocar con mayor precisión, de modo que puedan realizar un procesamiento de alta gama con exactitud y mantener al mismo tiempo una notable precisión de posicionamiento.
Los láseres UV se utilizan ampliamente en el marcado de componentes electrónicos, el marcado de la carcasa exterior de electrodomésticos, el marcado de la fecha de producción de alimentos y medicamentos, cuero, artesanías, corte de telas, productos de caucho, vidrio, placas de identificación, equipos de comunicación, entre otros. Además, también se pueden aplicar en áreas de procesamiento de alta precisión, como el corte de PCB y el taladrado y grabado de cerámica. Cabe destacar que la litografía ultravioleta extrema (EUV) es la única técnica de procesamiento láser capaz de funcionar en chips de 7 nm, y su existencia hace que la Ley de Moore siga vigente hasta nuestros días.
En los últimos dos años, el mercado de láseres UV ha experimentado un rápido crecimiento. Antes de 2016, el total de unidades vendidas en el mercado nacional era inferior a 3000. Sin embargo, en 2016, esta cifra aumentó drásticamente a más de 6000 unidades y en 2017, alcanzó las 9000. Este rápido desarrollo se debe a la creciente demanda de aplicaciones de procesamiento de alta gama con láseres UV. Además, algunas aplicaciones que antes estaban dominadas por láseres YAG y de CO2 ahora están siendo reemplazadas por láseres UV.
Existen numerosas empresas nacionales que fabrican y venden láseres UV, entre ellas Huaray, Inngu, Bellin, Logan, Maiman, RFH, Inno, DZD Photonics y Photonix. En 2009, la tecnología láser UV nacional se encontraba en una fase inicial de desarrollo, pero actualmente está relativamente consolidada. Decenas de empresas de láseres UV han alcanzado la producción en masa, lo que ha roto el dominio de las marcas extranjeras en el mercado de láseres UV de estado sólido y ha reducido considerablemente el precio de los láseres UV nacionales. Esta reducción de precio ha impulsado la popularidad del procesamiento láser UV, lo que ha contribuido a mejorar el nivel de procesamiento nacional. Sin embargo, cabe mencionar que los fabricantes nacionales se centran principalmente en láseres UV de potencia media-baja, que oscilan entre 1W y 12W (Huaray ha desarrollado láseres UV de más de 20W). En cuanto a los láseres UV de alta potencia, los fabricantes nacionales aún no son capaces de producirlos, quedando rezagados con respecto a las marcas extranjeras.
En cuanto a las marcas extranjeras, Spectral-Physics, Coherent, Trumpf, AOC, Powerlase e IPG son los principales actores en los mercados internacionales de láseres UV. Spectral-Physics desarrolló láseres UV de alta potencia de 60 W (M2 <1,3), mientras que Powerlase cuenta con láseres UV DPSS de 180 W (M2<30). En cuanto a IPG, su volumen de ventas anual alcanza casi los diez millones de RMB y su láser de fibra representa más del 50 % de la cuota de mercado en China. Aunque el volumen de ventas de láseres UV en China representa una pequeña parte de su volumen total de ventas en comparación con el de los láseres de fibra, IPG cree que los láseres UV chinos tienen un futuro prometedor, respaldado por la creciente demanda de aplicaciones de procesamiento de electrónica de consumo en China. En el último trimestre, IPG vendió láseres UV por valor de más de un millón de dólares estadounidenses. IPG espera competir con Spectral-Physics, filial de MKS, en este campo en particular, e incluso con el tradicional DPSSL.
En general, si bien los láseres UV no son tan populares como los láseres de fibra, aún presentan un futuro prometedor en aplicaciones y demandas de mercado, como lo demuestra el notable aumento en el volumen de envíos en los últimos dos años. El procesamiento con láser UV es un factor clave en el mercado de procesamiento láser. Con la popularización de los láseres UV nacionales, la competencia entre marcas nacionales y extranjeras se intensificará, lo que a su vez impulsará la popularidad de los láseres UV en el sector del procesamiento láser nacional.
La técnica principal de los láseres UV incluye el diseño de cavidad resonante, el control de multiplicación de frecuencia, la compensación térmica interna de la cavidad y el control de refrigeración. En cuanto a la refrigeración, los láseres UV de baja potencia pueden refrigerarse mediante sistemas de refrigeración por agua o por aire, y la mayoría de los fabricantes optan por la refrigeración por agua. En el caso de los láseres UV de potencia media-alta, todos incorporan sistemas de refrigeración por agua. Por lo tanto, la creciente demanda de láseres UV impulsará la demanda de enfriadores de agua específicos para estos láseres. Para que la salida estable de los láseres UV se mantenga dentro de un rango determinado, es necesario que el calor interno se mantenga dentro de un rango específico. En consecuencia, en términos de eficacia de refrigeración, la refrigeración por agua es más estable y fiable que la refrigeración por aire.
Como es bien sabido, cuanto mayor sea la fluctuación de la temperatura del agua en el enfriador (es decir, si el control de temperatura no es preciso), mayor será la pérdida de luz, lo que afectará el costo del procesamiento láser y acortará la vida útil de los láseres. Sin embargo, cuanto más precisa sea la temperatura del enfriador, menor será la fluctuación del agua y más estable será la salida láser. Además, la presión de agua estable del enfriador puede reducir considerablemente la carga de las tuberías de los láseres y evitar la formación de burbujas. Los enfriadores de agua S&A Teyu, con su diseño compacto y un diseño de tuberías adecuado, evitan la formación de burbujas y mantienen una salida láser estable, lo que ayuda a prolongar la vida útil de los láseres y a ahorrar costos a los usuarios.
