בקרת טמפרטורה מדויקת עבור מערכות לייזר ויישומים תעשייתיים מאז 2002
שפה
עיבוד לייזר תעשייתי מתהדר בשלוש תכונות מרכזיות: יעילות גבוהה, דיוק ואיכות מהשורה הראשונה. כיום, אנו מזכירים לעתים קרובות שללייזרים מהירים במיוחד יש יישומים בוגרים בחיתוך סמארטפונים במסך מלא, זכוכית, סרט OLED PET, לוחות FPC גמישים, תאים סולאריים PERC, חיתוך פרוסות וקידוח חורים עיוורים במעגלים, בין תחומים אחרים. בנוסף, משמעותם בולטת בתחום התעופה והחלל והביטחוני לקידוח וחיתוך רכיבים מיוחדים.
עיבוד לייזר תעשייתי מתהדר בשלוש תכונות מרכזיות: יעילות גבוהה, דיוק ואיכות מהשורה הראשונה. שלושת המאפיינים הללו הם שהפכו את עיבוד הלייזר לאמץ נרחב במגזרי ייצור שונים. בין אם מדובר בחיתוך מתכת בעוצמה גבוהה או במיקרו-עיבוד ברמות הספק בינוניות עד נמוכות, שיטות לייזר הראו יתרונות משמעותיים על פני טכניקות עיבוד מסורתיות. כתוצאה מכך, עיבוד לייזר זכה ליישום מהיר ונרחב במהלך העשור האחרון לערך.
פיתוח לייזרים מהירים במיוחד בסין
יישומי עיבוד הלייזר התגוונו בהדרגה, תוך התמקדות במשימות שונות כגון חיתוך לייזר סיבים בעוצמה בינונית וגבוהה, ריתוך רכיבי מתכת גדולים ומוצרי דיוק מיקרו-עיבוד לייזר מהיר במיוחד. לייזרים מהירים במיוחד, המיוצגים על ידי לייזרים פיקו-שניות (10-12 שניות) ולייזרים פמט-שניות (10-15 שניות), התפתחו במשך 20 שנה בלבד. הם נכנסו לשימוש מסחרי ב-2010 וחדרו בהדרגה לתחומי העיבוד הרפואי והתעשייתי. סין יזמה את השימוש התעשייתי בלייזרים אולטרה-מהירים ב-2012, אך מוצרים בוגרים הופיעו רק ב-2014. לפני כן, כמעט כל הלייזרים האולטרה-מהירים יובאו.
עד 2015, ליצרנים בחו"ל הייתה טכנולוגיה בוגרת יחסית, אך העלות של לייזרים מהירים במיוחד עלתה על 2 מיליון יואן סיני. מכונת חיתוך לייזר דיוק אולטרה-מהיר יחידה נמכרה ביותר מ-4 מיליון יואן. העלויות הגבוהות הפריעו ליישום הנרחב של לייזרים מהירים במיוחד בסין. לאחר 2015, סין האיצה את הביות של לייזרים מהירים במיוחד. פריצות דרך טכנולוגיות התרחשו במהירות, ועד שנת 2017, למעלה מעשר חברות לייזר אולטרה-מהיר סיניות התחרו בשוויון עם מוצרים זרים. לייזרים אולטרה מהירים מתוצרת סין תומחרו בעשרות אלפי יואן בלבד, מה שחייב מוצרים מיובאים להוריד את המחירים בהתאם. במהלך אותה תקופה, לייזרים מהירים במיוחד המיוצרים בארץ התייצבו וצברו אחיזה בשלב הספק נמוך (3W-15W). משלוחי הלייזרים האולטרה-מהירים הסינים זינקו מפחות מ-100 יחידות בשנת 2015 ל-2,400 יחידות בשנת 2021. בשנת 2020, שוק הלייזר האולטרה-מהיר הסיני עמד על כ-2.74 מיליארד יואן.
כוחם של לייזרים מהירים במיוחד ממשיך להגיע לגבהים חדשים
בשנים האחרונות, הודות למאמצים של חוקרים בסין, חלה התקדמות משמעותית בטכנולוגיית הלייזר האולטרה-מהיר מתוצרת סין: פיתוח מוצלח של לייזר פיקו-שניות אולטרה-סגול 50W והבשלה הדרגתית של לייזר פמט-שניות 50W. בשנת 2023, חברה מבית בייג'ינג הציגה לייזר פיקו-שניות אינפרא אדום בהספק גבוה של 500W. נכון לעכשיו, טכנולוגיית הלייזר האולטרה-מהיר של סין צמצמה במידה ניכרת את הפער מול הרמות המתקדמות באירופה ובארצות הברית, תוך פיגור רק באינדיקטורים מרכזיים כגון הספק מרבי, יציבות ורוחב פולסים מינימלי.
הפיתוח העתידי הצפוי של לייזרים מהירים במיוחד ממשיך להתמקד בהצגה של גרסאות הספק גבוהות יותר, כגון 1000W picosecond אינפרא אדום ו-500W femtosecond לייזר, עם שיפורים מתמשכים ברוחב הפולסים. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, צווארי בקבוק מסוימים באפליקציה צפויים להתגבר.
הביקוש בשוק המקומי בסין נגרר מאחורי פיתוח כושר ייצור הלייזר
קצב הצמיחה של שוק הלייזר האולטרה-מהיר של סין מפגר משמעותית אחרי הזינוק במשלוחים. אי התאמה זו נובעת בעיקר מהעובדה ששוק היישומים במורד הזרם עבור לייזרים אולטרה מהירים סיניים לא נפתח במלואו. תחרות עזה בין יצרני לייזר מקומיים וזרים, מעורבות במלחמות מחירים כדי לתפוס נתח שוק, יחד עם תהליכים לא בשלים רבים בקצה האפליקציה וירידה בשוק האלקטרוניקה/פאנלים לסמארטפונים בשלוש השנים האחרונות, הובילו משתמשים רבים להסס. הרחבת הייצור שלהם לקווי לייזר מהירים במיוחד.
בשונה מחיתוך לייזר גלוי וריתוך בפח, יכולת העיבוד של לייזרים מהירים במיוחד משלימה משימות בזמן קצר במיוחד, הדורשת מחקר מקיף בתהליכים שונים. כיום, אנו מזכירים לעתים קרובות שללייזרים מהירים במיוחד יש יישומים בוגרים בחיתוך סמארטפונים במסך מלא, זכוכית, סרט OLED PET, לוחות FPC גמישים, תאים סולאריים PERC, חיתוך פרוסות וקידוח חורים עיוורים במעגלים, בין תחומים אחרים. בנוסף, משמעותם בולטת בתחום התעופה והחלל והביטחוני לקידוח וחיתוך רכיבים מיוחדים.
ראוי לציין שלמרות שנטען כי לייזרים מהירים במיוחד מתאימים לתחומים רבים, היישום בפועל שלהם נותר עניין אחר. בתעשיות עם ייצור בקנה מידה גדול כמו חומרים מוליכים למחצה, שבבים, פרוסות, PCBs, לוחות מצופים נחושת ו-SMT, יש מעט, אם בכלל, יישומים משמעותיים של לייזרים מהירים במיוחד. זה מסמל פיגור בפיתוח יישומי ותהליכי לייזר מהירים במיוחד, הנגררים אחרי קצב התקדמות טכנולוגיית הלייזר.
המסע הארוך של חקר יישומים בעיבוד לייזר מהיר במיוחד
בסין, מספר החברות המתמחות בציוד לייזר מדויק קטן יחסית, ומהווה רק כ-1/20 ממפעלי חיתוך לייזר מתכת. חברות אלו בדרך כלל אינן גדולות בקנה מידה ויש להן הזדמנויות מוגבלות לפיתוח תהליכים בתעשיות כגון שבבים, PCB ופאנלים. יתר על כן, תעשיות עם תהליכי ייצור בוגרים ביישומי קצה עומדות לרוב בפני ניסויים ואימותים רבים בעת המעבר למיקרו-עיבוד לייזר. גילוי פתרונות תהליכים אמינים חדשים דורש ניסוי וטעייה משמעותיים, בהתחשב בעלויות הציוד. המעבר הזה אינו תהליך קל.
חיתוך זכוכית של לוח שלם עשוי להיות נקודת כניסה אפשרית עבור לייזרים מהירים במיוחד לנישה ספציפית. האימוץ המהיר של חיתוך לייזר למסכי זכוכית ניידים עומד כדוגמה מוצלחת. עם זאת, התעמקות בלייזרים מהירים במיוחד עבור רכיבי חומרים מיוחדים או מוצרים מוגמרים למחצה בתעשיות אחרות דורשת יותר זמן לחקירה. נכון לעכשיו, יישומי לייזר אולטרה-מהירים נותרו מוגבלים במקצת, מתמקדים בעיקר בחיתוך חומרים לא מתכתיים. יש מיעוט של יישומים בתחומים רחבים יותר כמו OLEDs/מוליכים למחצה, מה שמדגיש שהרמה הכוללת של סין של טכנולוגיית עיבוד לייזר מהיר במיוחד עדיין לא גבוהה. זה גם מרמז על פוטנציאל עצום לפיתוח עתידי, עם עלייה הדרגתית הצפויה ביישומי עיבוד לייזר מהיר במהלך העשור הבא.
TEYU S&A Chiller נוסדה בשנת 2002 עם 22 שנות ניסיון בייצור צ'ילרים, וכעת היא מוכרת כחלוצת טכנולוגיית קירור ושותפה אמינה בתעשיית הלייזר.
זכויות יוצרים © 2021 TEYU S&A מצנן - כל הזכויות שמורות.
