Il futuro della lavorazione di precisione ultraveloce

La lavorazione di precisione è una parte importante della produzione laser. Si è evoluta dai primi laser solidi verdi/ultravioletti a nanosecondi ai laser a picosecondi e femtosecondi, e ora i laser ultraveloci sono la soluzione più diffusa. Quale sarà il futuro trend di sviluppo della lavorazione di precisione ultraveloce?

I laser ultraveloci sono stati i primi a seguire la strada della tecnologia laser a stato solido. I laser a stato solido presentano le caratteristiche di elevata potenza di uscita, elevata stabilità e buon controllo. Sono l'evoluzione dei laser a stato solido a nanosecondi/sub-nanosecondi, quindi i laser a stato solido a picosecondi e femtosecondi sostituiscono logicamente i laser a stato solido a nanosecondi. I laser a fibra sono popolari, anche i laser ultraveloci si sono orientati verso i laser a fibra, e i laser a fibra a picosecondi/femtosecondi sono emersi rapidamente, in competizione con i laser solidi ultraveloci.

Una caratteristica importante dei laser ultraveloci è il passaggio dall'infrarosso all'ultravioletto. La lavorazione laser a infrarossi a picosecondi ha un effetto quasi perfetto nel taglio e nella foratura del vetro, nei substrati ceramici, nel taglio di wafer, ecc. Tuttavia, la luce ultravioletta, sotto l'effetto di impulsi ultrabrevi, può raggiungere livelli estremi di "lavorazione a freddo", e la punzonatura e il taglio sul materiale non presentano quasi segni di bruciatura, garantendo una lavorazione perfetta.

La tendenza all'espansione tecnologica dei laser a impulsi ultrabrevi è quella di aumentarne la potenza , dai 3 e 5 watt iniziali agli attuali 100 watt. Attualmente, la lavorazione di precisione sul mercato utilizza generalmente una potenza compresa tra 20 e 50 watt. Un istituto tedesco ha iniziato ad affrontare il problema dei laser ultraveloci a livello di kilowatt. La serie di laser ultraveloci S&A refrigeratore può soddisfare le esigenze di raffreddamento della maggior parte dei laser ultraveloci sul mercato e arricchire la linea di prodotti S&A refrigeratore in base ai cambiamenti del mercato.

A causa di fattori come il COVID-19 e l'incerto contesto economico, la domanda di elettronica di consumo come orologi e tablet sarà debole nel 2022, mentre la domanda di laser ultraveloci per PCB (circuiti stampati), pannelli display e LED diminuirà. Solo i settori del cerchio e dei chip hanno registrato un incremento, mentre la lavorazione di precisione laser ultraveloce ha incontrato difficoltà di crescita.

La soluzione per i laser ultraveloci è aumentare la potenza e sviluppare più scenari applicativi. I picosecondi da cento watt diventeranno lo standard in futuro. Laser ad alta frequenza di ripetizione e alta energia di impulso consentono capacità di lavorazione ancora maggiori, come il taglio e la foratura di vetro fino a 8 mm di spessore. Il laser a picosecondi UV non presenta praticamente alcuno stress termico ed è adatto alla lavorazione di materiali altamente sensibili, come il taglio di stent e altri prodotti medicali altamente sensibili.

Nell'assemblaggio e nella produzione di prodotti elettronici, nell'industria aerospaziale, biomedica, dei wafer semiconduttori e in altri settori, ci saranno numerosi requisiti di lavorazione meccanica di precisione per i componenti, e la lavorazione laser senza contatto sarà la scelta migliore. Con la ripresa economica, l'applicazione dei laser ultraveloci tornerà inevitabilmente a crescere rapidamente.