Itin greito tikslaus apdirbimo ateitis

Tikslusis apdirbimas yra svarbi lazerių gamybos dalis. Jis išsivystė nuo ankstyvųjų kietųjų nanosekundinių žaliųjų / ultravioletinių lazerių iki pikosekundinių ir femtosekundinių lazerių, o dabar vyrauja itin greiti lazeriai. Kokia bus būsima itin greito tikslaus apdirbimo plėtros tendencija?

Itin greiti lazeriai pirmieji pasirinko kietojo kūno lazerių technologijos kelią. Kietojo kūno lazeriai pasižymi didele išėjimo galia, dideliu stabilumu ir geru valdymu. Jie yra patobulintas nanosekundinių/subnanosekundinių kietojo kūno lazerių tęsinys, todėl pikosekundiniai femtosekundiniai kietojo kūno lazeriai logiškai pakeičia nanosekundinius kietojo kūno lazerius. Skaiduliniai lazeriai yra populiarūs, itin greiti lazeriai taip pat judėjo skaidulinių lazerių link, o pikosekundiniai/femtosekundiniai skaiduliniai lazeriai sparčiai atsirado, konkuruodami su itin greitais kietojo kūno lazeriais.

Svarbi itin greitų lazerių savybė yra perėjimas nuo infraraudonųjų spindulių prie ultravioletinių. Infraraudonųjų spindulių pikosekundinis lazerinis apdorojimas duoda beveik tobulą rezultatą pjaustant ir gręžiant stiklą, keraminius substratus, plokšteles ir kt. Tačiau ultravioletinė šviesa, veikianti itin trumpiems impulsams, gali pasiekti ekstremalų „šaltąjį apdorojimą“, o medžiagos pramušimas ir pjovimas beveik neturi nudegimo žymių, todėl apdorojimas yra tobulas.

Itin trumpų impulsų lazerių technologinės plėtros tendencija – didinti galią nuo 3 vatų ir 5 vatų ankstyvaisiais laikais iki dabartinio 100 vatų lygio. Šiuo metu rinkoje esančioms tiksliosioms apdirbimo sistemoms paprastai naudojama nuo 20 iki 50 vatų galia. Viena Vokietijos institucija pradėjo spręsti kilovatų galios itin greitų lazerių problemą. S&A itin greitų lazerių aušintuvų serija gali patenkinti daugumos rinkoje esančių itin greitų lazerių aušinimo poreikius ir praturtinti S&A aušintuvų produktų liniją atsižvelgiant į rinkos pokyčius.

Dėl tokių veiksnių kaip COVID-19 ir neapibrėžtos ekonominės aplinkos vartojimo elektronikos, tokios kaip laikrodžiai ir planšetiniai kompiuteriai, paklausa 2022 m. bus vangi, o itin greitų lazerių, skirtų spausdintinėms plokštėms (PCB), ekranams ir LED, paklausa sumažės. Išaugo tik apskritimų ir lustų sritys, o itin greitas lazerinis tikslusis apdirbimas susidūrė su augimo iššūkiais.

Itin greitų lazerių išeitis – padidinti galią ir sukurti daugiau pritaikymo scenarijų. Ateityje standartu taps šimto vatų pikosekundiniai lazeriai. Didelio pasikartojimo dažnio ir didelės impulsų energijos lazeriai suteikia dar didesnes apdorojimo galimybes, pavyzdžiui, iki 8 mm storio stiklo pjovimą ir gręžimą. UV pikosekundinis lazeris beveik neturi terminio įtempio ir tinka labai jautrioms medžiagoms, pavyzdžiui, stentams ir kitiems labai jautriems medicinos gaminiams, apdirbti.

Elektronikos gaminių surinkimo ir gamybos, aviacijos ir kosmoso, biomedicinos, puslaidininkių plokštelių ir kitose pramonės šakose bus daug tiksliojo detalių apdirbimo reikalavimų, todėl geriausias pasirinkimas bus bekontaktis lazerinis apdirbimas. Pagerėjus ekonominei aplinkai, itin greitų lazerių taikymas neišvengiamai vėl grįš į didelio augimo kelią.