Tarkka lämpötilansäätö laserjärjestelmille ja teollisille sovelluksille vuodesta 2002
Kieli
Teollisessa laserkäsittelyssä on kolme keskeistä ominaisuutta: korkea hyötysuhde, tarkkuus ja huippulaatua. Tällä hetkellä mainitaan usein, että ultranopeilla lasereilla on kypsiä sovelluksia muun muassa koko näytön älypuhelimien, lasin, OLED PET -kalvojen, FPC-joustolevyjen, PERC-aurinkokennojen, kiekkojen leikkaamiseen ja piirilevyjen sokeareikien poraamiseen. Lisäksi niiden merkitys korostuu ilmailu- ja puolustussektoreilla erikoiskomponenttien porauksessa ja leikkaamisessa.
Teollisessa laserkäsittelyssä on kolme keskeistä ominaisuutta: korkea hyötysuhde, tarkkuus ja huippulaatua. Juuri nämä kolme ominaisuutta ovat tehneet laserprosessoinnista laajalti eri valmistussektoreilla. Olipa kyseessä suuritehoinen metallin leikkaaminen tai mikroprosessointi keskisuurilla tai pienillä tehotasoilla, lasermenetelmillä on ollut merkittäviä etuja perinteisiin käsittelytekniikoihin verrattuna. Tämän seurauksena laserkäsittelyä on käytetty nopeasti ja laajalti viimeisen vuosikymmenen aikana.
Ultranopeiden lasereiden kehitys Kiinassa
Laserkäsittelysovellukset ovat vähitellen monipuolistuneet keskittyen erilaisiin tehtäviin, kuten keski- ja suuritehoisiin kuitulaserleikkauksiin, suurten metalliosien hitsaukseen ja ultranopeisiin lasermikroprosessointitarkkuustuotteisiin. Ultranopeat laserit, joita edustavat pikosekundilaserit (10-12 sekuntia) ja femtosekundilaserit (10-15 sekuntia), ovat kehittyneet vain 20 vuoden aikana. Ne tulivat kaupalliseen käyttöön vuonna 2010 ja tunkeutuivat vähitellen lääketieteen ja teollisen käsittelyn aloille. Kiina aloitti ultranopeiden lasereiden teollisen käytön vuonna 2012, mutta kypsät tuotteet ilmestyivät vasta vuonna 2014. Sitä ennen lähes kaikki ultranopeat laserit tuotiin maahan.
Vuoteen 2015 mennessä ulkomaisilla valmistajilla oli suhteellisen kypsä tekniikka, mutta ultranopeiden laserien kustannukset ylittivät 2 miljoonaa Kiinan yuania. Yksi tarkka ultranopea laserleikkauskone myytiin yli 4 miljoonalla yuania. Korkeat kustannukset estivät ultranopeiden lasereiden laajaa leviämistä Kiinassa. Vuoden 2015 jälkeen Kiina vauhditti ultranopeiden lasereiden kesyttämistä. Teknologiset läpimurrot tapahtuivat nopeasti, ja vuoteen 2017 mennessä yli kymmenen kiinalaista ultranopeaa laseryritystä kilpaili ulkomaisten tuotteiden kanssa. Kiinassa valmistettujen ultranopeiden lasereiden hinnat olivat vain kymmeniä tuhansia yuaneja, mikä pakotti tuontituotteet alentamaan hintojaan vastaavasti. Tänä aikana kotimaassa valmistetut ultranopeat laserit vakiintuivat ja saivat vetovoiman pienitehoisessa vaiheessa (3W-15W). Kiinalaisten ultranopeiden lasereiden toimitukset kasvoivat alle 100 yksiköstä vuonna 2015 2 400 yksikköön vuonna 2021. Vuonna 2020 Kiinan ultranopeiden lasereiden markkinat olivat noin 2,74 miljardia yuania.
Ultranopeiden lasereiden teho saavuttaa jatkuvasti uusia korkeuksia
Kiinalaisten tutkijoiden ponnistelujen ansiosta Kiinassa valmistetussa ultranopeassa lasertekniikassa on viime vuosina tapahtunut merkittäviä edistysaskeleita: 50 W:n ultraviolettipikosekuntilaserin onnistunut kehittäminen ja 50 watin femtosekunnin laserin asteittainen kypsyminen. Vuonna 2023 pekingilainen yritys esitteli 500 W:n suuritehoisen infrapunapikosekunnin laserin. Tällä hetkellä Kiinan ultranopea lasertekniikka on kaventanut huomattavasti eroa edistyneeseen tasoon Euroopassa ja Yhdysvalloissa, jääden jäljelle vain tärkeimmissä indikaattoreissa, kuten maksimiteho, vakaus ja pulssin vähimmäisleveys.
Ultranopeiden lasereiden ennakoitu tuleva kehitys keskittyy edelleen tehokkaampien vaihtoehtojen, kuten 1000 W:n infrapunapikosekunnin ja 500 W:n femtosekunnin laserin, käyttöön, ja pulssin leveyttä parannetaan jatkuvasti. Tekniikan kehittyessä tietyt sovelluksen pullonkaulat odotetaan voitettavan.
Kiinan kotimarkkinoiden kysyntä on lasertuotantokapasiteetin kehityksen takana
Kiinan ultranopean laserin markkinoiden koon kasvuvauhti on huomattavasti jäljessä toimitusten noususta. Tämä ero johtuu pääasiassa siitä, että kiinalaisten ultranopeiden lasereiden loppupään sovellusmarkkinat eivät ole täysin avautuneet. Kova kilpailu kotimaisten ja ulkomaisten laservalmistajien välillä, hintasota käydäkseen markkinaosuuden kaappaamiseksi, yhdistettynä moniin kehittymättömiin prosesseihin sovelluksen lopussa ja älypuhelinten elektroniikka-/paneelimarkkinoiden taantumiseen viimeisen kolmen vuoden aikana ovat saaneet monet käyttäjät epäröimään laajentamalla tuotantoaan ultranopeille laserlinjoille.
Toisin kuin ohutlevyn näkyvä laserleikkaus ja hitsaus, ultranopeiden lasereiden työstökyky suorittaa tehtävät erittäin lyhyessä ajassa, mikä vaatii laajaa tutkimusta eri prosesseissa. Tällä hetkellä mainitaan usein, että ultranopeilla lasereilla on kypsiä sovelluksia muun muassa koko näytön älypuhelimien, lasin, OLED PET -kalvojen, FPC-joustolevyjen, PERC-aurinkokennojen, kiekkojen leikkaamiseen ja piirilevyjen sokeareikien poraamiseen. Lisäksi niiden merkitys korostuu ilmailu- ja puolustussektoreilla erikoiskomponenttien porauksessa ja leikkaamisessa.
On syytä huomata, että vaikka ultranopeiden laserien väitetään soveltuvan useille aloille, niiden todellinen käyttö on eri asia. Aloilla, joilla on laajamittainen tuotanto, kuten puolijohdemateriaalit, sirut, kiekot, piirilevyt, kuparipäällysteiset levyt ja SMT, ultranopeiden lasereiden merkittäviä sovelluksia on vain vähän, jos ollenkaan. Tämä merkitsee viivettä ultranopeiden lasersovellusten ja -prosessien kehityksessä, mikä on jäljessä laserteknologian kehityksen tahdista.
Pitkä matka ultranopean laserkäsittelyn sovellusten tutkimiseen
Kiinassa tarkkuuslaserlaitteisiin erikoistuneiden yritysten määrä on suhteellisen pieni, ja niiden osuus on vain noin 1/20 metallin laserleikkausyrityksistä. Nämä yritykset eivät yleensä ole suuria, ja niillä on rajalliset mahdollisuudet prosessien kehittämiseen sellaisilla aloilla kuin sirut, piirilevyt ja paneelit. Lisäksi teollisuudenalat, joiden tuotantoprosessit ovat valmiita terminaalisovelluksissa, kohtaavat usein lukuisia kokeita ja validointeja siirryttäessä lasermikrokäsittelyyn. Luotettavien uusien prosessiratkaisujen löytäminen vaatii huomattavia yritys- ja erehdyksiä, kun otetaan huomioon laitekustannukset. Tämä siirto ei ole helppo prosessi.
Koko paneelin lasin leikkaaminen voi olla mahdollinen pääsykohta ultranopeille lasereille tiettyyn markkinarakoon. Laserleikkauksen nopea käyttöönotto siirrettäviin lasiseinämiin on onnistunut esimerkki. Erikoismateriaalikomponenttien tai puolivalmiiden tuotteiden ultranopeisiin lasereihin kaivaminen muilla teollisuudenaloilla vaatii kuitenkin enemmän aikaa tutkimiseen. Tällä hetkellä ultranopeat lasersovellukset ovat jonkin verran rajallisia, ja ne keskittyvät pääasiassa ei-metallisten materiaalien leikkaamiseen. Sovelluksia on niukasti laajemmilla aloilla, kuten OLED:issä/puolijohteissa, mikä korostaa, että Kiinan ultranopean laserkäsittelyteknologian yleinen taso ei ole vielä korkea. Tämä merkitsee myös valtavaa tulevaisuuden kehityspotentiaalia, sillä ultranopeiden laserkäsittelysovellusten odotetaan kasvavan asteittain seuraavan vuosikymmenen aikana.
TEYU S&A Chiller perustettiin vuonna 2002 22 vuoden kokemuksella jäähdyttimien valmistuksesta, ja nyt se tunnetaan jäähdytystekniikan edelläkävijänä ja luotettavana kumppanina laserteollisuudessa.
Copyright © 2021 TEYU S&A jäähdytin - Kaikki oikeudet pidätetään.
