Ülikiire täppistöötluse tulevik

Täppistöötlus on laserite tootmise oluline osa. See on arenenud varajastest nanosekundilistest rohelistest/ultraviolettlaseritest pikosekundiliste ja femtosekundiliste laseriteni ning nüüd on ülikiired laserid peavoolus. Milline on ülikiire täppistöötluse tulevane arengusuund?

Ülikiired laserid olid esimesed, mis järgisid tahkislaserite tehnoloogia teed. Tahkislaseritel on suur väljundvõimsus, kõrge stabiilsus ja hea juhtimine. Need on nanosekundiliste/subnanosekundiliste tahkislaserite täiustatud jätk, seega on pikosekundiliste femtosekundiliste tahkislaserite kasutuselevõtt nanosekundiliste tahkislaserite asendamisel loogiline. Kiudlaserid on populaarsed, ülikiired laserid on samuti liikunud kiudlaserite suunas ning pikosekundilised/femtosekundilised kiudlaserid on kiiresti esile kerkinud, konkureerides ülikiirete tahkete laseritega.

Ülikiirete laserite oluline omadus on infrapunakiirguse uuendamine ultraviolettkiirguseks. Infrapunapikosekundiline lasertöötlus annab peaaegu täiusliku tulemuse klaasi lõikamisel ja puurimisel, keraamilistel aluspindadel, vahvlite lõikamisel jne. Ultraviolettkiirgusega saab aga ülilühikeste impulsside abil saavutada äärmusliku "külmtöötluse" ning materjali stantsimisel ja lõikamisel pole peaaegu mingeid kõrvetusjälgi, mis tagab täiusliku töötlemise.

Ülimalt lühikeste impulsslaserite tehnoloogilise arengu trend on suurendada võimsust algusaegade 3 ja 5 vati pealt praeguse 100-vatise tasemeni. Praegu kasutatakse turul täppistöötluses üldiselt 20–50 vatti võimsust. Ja üks Saksa institutsioon on hakanud tegelema kilovatt-tasemel ülikiirete laserite probleemiga. S&A ülikiirete laserite jahutite seeria suudab rahuldada enamiku turul olevate ülikiirete laserite jahutusvajadusi ja rikastada S&A jahutite tootesarja vastavalt turumuutustele.

Selliste tegurite nagu COVID-19 ja ebakindla majanduskeskkonna mõjul on nõudlus tarbeelektroonika, näiteks kellade ja tahvelarvutite järele 2022. aastal loid ning nõudlus ülikiirete laserite järele trükkplaatides, ekraanipaneelides ja LED-ides väheneb. Ainult ringi- ja kiibivaldkonnad on arenenud ning ülikiire lasertäppistöötlus on silmitsi seisnud kasvuprobleemidega.

Ülikiirete laserite väljapääs on võimsuse suurendamine ja uute rakendusstsenaariumide väljatöötamine. Saja vatise pikosekundilise võimsusega laserid saavad tulevikus standardiks. Suure kordumissageduse ja suure impulsienergiaga laserid võimaldavad veelgi suuremaid töötlemisvõimalusi, näiteks kuni 8 mm paksuse klaasi lõikamist ja puurimist. UV-pikosekundilisel laseril puudub peaaegu igasugune termiline pinge ja see sobib väga tundlike materjalide töötlemiseks, näiteks stentide ja muude väga tundlike meditsiinitoodete lõikamiseks.

Elektroonikatoodete kokkupanekus ja tootmises, lennunduses, biomeditsiinis, pooljuhtplaatide ja muudes tööstusharudes on detailide jaoks palju täppistöötluse nõudeid ning kontaktivaba lasertöötlus on parim valik. Majanduskeskkonna paranedes naaseb ülikiirete laserite kasutamine paratamatult kiire kasvu teele.