Жоғары қуатты ультражылдам лазерлік жабдықтардың қолданбалы нарығына қалай кіруге болады?

Өнеркәсіптік лазерлік өңдеу үш негізгі қасиетке ие: жоғары тиімділік, дәлдік және жоғары сапалы. Лазерлік өңдеудің әртүрлі өндіріс салаларында кеңінен қолданылуына осы үш қасиет себеп болды. Жоғары қуатты металл кесу немесе орташа және төмен қуат деңгейлеріндегі микроөңдеу болсын, лазерлік әдістер дәстүрлі өңдеу әдістерімен салыстырғанда айтарлықтай артықшылықтар көрсетті. Демек, лазерлік өңдеу соңғы онжылдықта тез және кеңінен қолданылды.

Қытайдағы аса жылдам лазерлердің дамуы

Лазерлік өңдеу қолданбалары біртіндеп әртараптандырылып, орташа және жоғары қуатты талшықты лазерлік кесу, ірі металл компоненттерін дәнекерлеу және ультражылдам лазерлік микроөңдеу дәлдік өнімдері сияқты әртүрлі міндеттерге бағытталды. Пикосекундтық лазерлер (10-12 секунд) және фемтосекундтық лазерлер (10-15 секунд) түрінде ұсынылған ультражылдам лазерлер небәрі 20 жыл ішінде дамыды. Олар 2010 жылы коммерциялық мақсатта қолданысқа еніп, медициналық және өнеркәсіптік өңдеу салаларына біртіндеп еніп кетті. Қытай ультражылдам лазерлерді өнеркәсіптік пайдалануды 2012 жылы бастады, бірақ жетілген өнімдер тек 2014 жылға қарай пайда болды. Бұған дейін барлық дерлік ультражылдам лазерлер импортталған.

2015 жылға қарай шетелдік өндірушілердің технологиясы салыстырмалы түрде жетілген болды, бірақ аса жылдам лазерлердің құны 2 миллион қытай юанінен асты. Бір дәлдіктегі аса жылдам лазерлік кескіш машина 4 миллион юаньнан астамға сатылды. Жоғары шығындар Қытайда аса жылдам лазерлердің кеңінен қолданылуына кедергі келтірді. 2015 жылдан кейін Қытай аса жылдам лазерлерді отандықтандыруды жеделдетті. Технологиялық жетістіктер тез арада орын алды, ал 2017 жылға қарай оннан астам қытайлық аса жылдам лазерлік компаниялар шетелдік өнімдермен тең бәсекелесе бастады. Қытайда жасалған аса жылдам лазерлердің бағасы небәрі он мың юань болды, бұл импортталған өнімдерді бағаларын тиісінше төмендетуге мәжбүр етті. Осы уақыт ішінде отандық өндірілген аса жылдам лазерлер тұрақтанды және төмен қуатты кезеңде (3W-15W) тартымдылыққа ие болды. Қытайлық аса жылдам лазерлердің жеткізілімі 2015 жылы 100 бірліктен аз болса, 2021 жылы 2400 бірлікке дейін өсті. 2020 жылы Қытайдың аса жылдам лазерлік нарығы шамамен 2,74 миллиард юаньды құрады.

Ультра жылдам лазерлердің күші жаңа биіктерге жетуді жалғастыруда

Соңғы жылдары Қытайдағы зерттеушілердің күш-жігерінің арқасында Қытайда жасалған ультражылдам лазерлік технологияда айтарлықтай жетістіктерге қол жеткізілді: 50 Вт ультракүлгін пикосекундтық лазердің сәтті дамуы және 50 Вт фемтосекундтық лазердің біртіндеп жетілуі. 2023 жылы Бейжіңде орналасқан компания 500 Вт жоғары қуатты инфрақызыл пикосекундтық лазерді енгізді. Қазіргі уақытта Қытайдың ультражылдам лазерлік технологиясы Еуропа мен Америка Құрама Штаттарындағы озық деңгейлермен арақашықтықты айтарлықтай қысқартты, тек максималды қуат, тұрақтылық және минималды импульс ені сияқты негізгі көрсеткіштер бойынша артта қалды.

Ультражылдам лазерлердің болашақтағы дамуы импульс енін үнемі жақсарта отырып, 1000 Вт инфрақызыл пикосекунд және 500 Вт фемтосекунд лазер сияқты жоғары қуатты нұсқаларды енгізуге бағытталған. Технология дамыған сайын қолданудағы кейбір кедергілер жойылады деп күтілуде.

Қытайдағы ішкі нарықтағы сұраныс лазерлік өндіріс қуатын дамытудың артында

Қытайдың аса жылдам лазер нарығының өсу қарқыны жеткізілімдердің күрт өсуінен айтарлықтай артта қалып отыр. Бұл сәйкессіздік, ең алдымен, қытайлық аса жылдам лазерлердің қосымша қолдану нарығы толық ашылмағандығынан туындайды. Нарық үлесін алу үшін баға соғыстарына қатысатын отандық және шетелдік лазер өндірушілері арасындағы қатал бәсекелестік, қосымша саласындағы көптеген жетілмеген процестермен және соңғы үш жылдағы смартфон электроникасы/панель нарығындағы құлдыраумен қатар, көптеген пайдаланушылардың өндірісін аса жылдам лазер желілеріне кеңейтуден тартынуына әкелді.

Металл қаңылтырдағы көрінетін лазерлік кесу және дәнекерлеуден айырмашылығы, аса жылдам лазерлердің өңдеу мүмкіндігі тапсырмаларды өте қысқа мерзімде орындайды, бұл әртүрлі процестерде кең ауқымды зерттеулерді талап етеді. Қазіргі уақытта біз аса жылдам лазерлердің толық экранды смартфондарды, әйнекті, OLED PET пленкасын, FPC икемді тақталарын, PERC күн батареяларын кесуде, пластиналарды кесуде және схемалық тақталарда соқыр тесіктерді бұрғылауда және басқа да салаларда жетілген қолданылуы бар екенін жиі айтамыз. Сонымен қатар, олардың маңыздылығы аэроғарыш және қорғаныс салаларында арнайы компоненттерді бұрғылау және кесу үшін айқын көрінеді.

Айта кету керек, аса жылдам лазерлер көптеген салаларға жарамды деп айтылғанымен, олардың нақты қолданылуы басқа мәселе болып қала береді. Жартылай өткізгіш материалдар, чиптер, пластиналар, ПХД, мыспен қапталған тақталар және SMT сияқты ірі өндіріс салаларында аса жылдам лазерлердің маңызды қолданылуы өте аз, тіпті мүлдем жоқ. Бұл аса жылдам лазерлік қолданбалар мен процестердің дамуындағы артта қалушылықты, лазерлік технологиялардың дамуының қарқынынан артта қалушылықты білдіреді.

Ультра жылдам лазерлік өңдеудегі қолданбаларды зерттеудің ұзақ сапары

Қытайда дәл лазерлік жабдықтарға маманданған компаниялардың саны салыстырмалы түрде аз, металл лазерлік кесу кәсіпорындарының тек 1/20 бөлігін ғана құрайды. Бұл компаниялар, әдетте, ауқымы бойынша үлкен емес және чиптер, ПХД және панельдер сияқты салаларда процестерді дамыту мүмкіндіктері шектеулі. Сонымен қатар, терминалдық қолданбаларда жетілген өндірістік процестері бар салалар лазерлік микроөңдеуге көшкен кезде көптеген сынақтар мен валидацияларға жиі тап болады. Сенімді жаңа технологиялық шешімдерді табу жабдықтың құнын ескере отырып, айтарлықтай сынақтар мен қателіктерді қажет етеді. Бұл ауысу оңай процесс емес.

Тұтас панельді әйнекті кесу ультра жылдам лазерлердің белгілі бір салаға енуіне мүмкіндік беретін тиімді нүкте болуы мүмкін. Жылжымалы шыны экрандар үшін лазерлік кесудің тез енгізілуі сәтті мысал болып табылады. Дегенмен, басқа салаларда арнайы материалдық компоненттерге немесе жартылай фабрикаттарға арналған ультра жылдам лазерлерді зерттеу зерттеуге көбірек уақытты қажет етеді. Қазіргі уақытта ультра жылдам лазерлік қолданбалар біршама шектеулі болып қала береді, негізінен металл емес материалдарды кесуге бағытталған. OLED/жартылай өткізгіштер сияқты кеңірек салаларда қолданбалар тапшы, бұл Қытайдың ультра жылдам лазерлік өңдеу технологиясының жалпы деңгейі әлі жоғары емес екенін көрсетеді. Бұл сондай-ақ болашақ даму үшін үлкен әлеуетті білдіреді, алдағы онжылдықта ультра жылдам лазерлік өңдеу қолданбаларының біртіндеп өсуі күтілуде.