초고속 정밀 가공의 미래

정밀 가공은 레이저 제조의 중요한 부분입니다. 초기 고체 나노초 녹색/자외선 레이저에서 피코초 및 펨토초 레이저로 발전했으며, 현재는 초고속 레이저가 주류를 이루고 있습니다. 초고속 정밀 가공의 미래 발전 추세는 어떻게 될까요?

초고속 레이저는 고체 레이저 기술 경로를 가장 먼저 따랐습니다. 고체 레이저는 고출력, 높은 안정성, 그리고 우수한 제어력을 특징으로 합니다. 나노초/서브나노초 고체 레이저의 업그레이드 버전이므로, 피코초 펨토초 고체 레이저가 나노초 고체 레이저를 대체하는 것은 당연한 일입니다. 파이버 레이저가 널리 보급되면서 초고속 레이저 또한 파이버 레이저 방향으로 이동하고 있으며, 피코초/펨토초 파이버 레이저가 빠르게 부상하여 고체 초고속 레이저와 경쟁하고 있습니다.

초고속 레이저의 중요한 특징은 적외선에서 자외선으로의 업그레이드입니다. 적외선 피코초 레이저 가공은 유리 절단 및 드릴링, 세라믹 기판, 웨이퍼 절단 등에서 거의 완벽한 효과를 발휘합니다. 하지만 초단 펄스의 자외선은 극한의 "냉간 가공"을 가능하게 하며, 소재의 펀칭 및 절단 시 그을음이 거의 발생하지 않아 완벽한 가공을 보장합니다.

초단펄스 레이저의 기술 확장 추세는 초기 3와트와 5와트에서 현재 100와트 수준으로 출력을 높이는 것입니다 . 현재 시중의 정밀 가공에는 일반적으로 20와트에서 50와트까지의 출력이 사용됩니다. 독일의 한 기관은 킬로와트급 초고속 레이저 문제를 해결하기 시작했습니다. S&A 초고속 레이저 냉각기 시리즈는 시중에 출시된 대부분의 초고속 레이저의 냉각 요구를 충족할 수 있으며, 시장 변화에 따라 S&A 냉각기 제품군을 풍부하게 제공합니다.

코로나19와 같은 요인과 불확실한 경제 환경의 영향으로 2022년에는 시계, 태블릿 등 가전제품 수요가 부진할 것으로 예상되며, PCB(인쇄 회로 기판), 디스플레이 패널, LED 등 초고속 레이저 수요도 감소할 것으로 예상됩니다. 원형 및 칩 분야만 성장세를 보였고, 초고속 레이저 정밀 가공은 성장에 어려움을 겪었습니다.

초고속 레이저의 해결책은 출력을 높이고 더 다양한 응용 분야를 개발하는 것입니다. 앞으로는 100와트 피코초가 표준이 될 것입니다. 높은 반복률과 높은 펄스 에너지 레이저는 최대 8mm 두께의 유리 절단 및 드릴링과 같은 더욱 향상된 가공 성능을 제공합니다. UV 피코초 레이저는 열 응력이 거의 없으며 스텐트 및 기타 고감도 의료 제품 절단과 같은 고감도 소재 가공에 적합합니다.

전자 제품 조립 및 제조, 항공우주, 바이오메디컬, 반도체 웨이퍼 등 다양한 산업 분야에서 부품에 대한 정밀 가공 요구가 높아질 것이며, 비접촉 레이저 가공이 최선의 선택이 될 것입니다. 경제 환경이 개선되면 초고속 레이저 적용 분야는 필연적으로 고성장 궤도로 복귀할 것입니다.