超高速精密加工の未来

精密加工はレーザー製造において重要な部分を占めています。初期の固体ナノ秒緑色/紫外レーザーからピコ秒​​レーザー、フェムト秒レーザーへと発展し、現在では超高速レーザーが主流となっています。超高速精密加工の今後の発展動向はどうなるのでしょうか？

超高速レーザーは、固体レーザー技術の道を最初に辿ったものです。固体レーザーは、高出力、高安定性、優れた制御性といった特徴を持ち、ナノ秒／サブナノ秒固体レーザーのアップグレード版として発展してきたため、ピコ秒／フェムト秒固体レーザーがナノ秒固体レーザーに取って代わるのは当然の流れと言えるでしょう。ファイバーレーザーが普及するにつれ、超高速レーザーもファイバーレーザーの方向へと進み、ピコ秒／フェムト秒ファイバーレーザーが急速に登場し、固体超高速レーザーと競合するようになりました。

超高速レーザーの重要な特徴は、赤外線から紫外線へのアップグレードです。赤外線ピコ秒レーザー加工は、ガラスの切断や穴あけ、セラミック基板、ウェハー切断などにほぼ完璧な効果を発揮します。しかし、超短パルスの恩恵を受けた紫外線は、極めて低い「低温加工」を実現し、材料の穴あけや切断に焦げ跡がほとんど残らず、完璧な加工を可能にします。

超短パルスレーザーの技術発展のトレンドは、初期の3ワットや5ワットから現在の100ワットレベルまで出力を向上させることにある。現在、市場における精密加工では一般的に20ワットから50ワットの出力が用いられている。そして、ドイツのある研究機関はキロワット級の超高速レーザーの問題に取り組み始めている。S &A超高速レーザーチラーこのシリーズは、市場に出回っているほとんどの超高速レーザーの冷却ニーズを満たすことができ、市場の変化に応じてS&Aチラーの製品ラインを充実させます。

新型コロナウイルス感染症や不確実な経済環境などの影響を受け、2022年には時計やタブレットなどの家電製品の需要は低迷し、プリント基板（PCB）、ディスプレイパネル、LEDなどの分野における超高速レーザーの需要も減少する見込みです。円加工とチップ加工の分野のみが成長を続け、超高速レーザー精密加工は成長の課題に直面しています。

超高速レーザーの将来は、出力の向上と応用分野の拡大によって切り拓かれるだろう。将来的には、100ワット級のピコ秒レーザーが標準となる。高繰り返し周波数と高パルスエネルギーのレーザーは、厚さ8mmまでのガラスの切断や穴あけなど、さらに高度な加工能力を実現する。UVピコ秒レーザーは熱ストレスがほとんどなく、ステントなどの高感度医療製品の切断といった、非常にデリケートな材料の加工に適している。

電子製品の組立・製造、航空宇宙、バイオメディカル、半導体ウェハーなどの産業では、部品の精密加工に対する要求が非常に高く、非接触レーザー加工が最適な選択肢となるでしょう。経済環境が回復すれば、超高速レーザーの応用は必然的に高成長軌道に戻るでしょう。