Kā izmantot lieljaudas īpaši ātras lāzeriekārtas lietojumprogrammu tirgu?

Rūpnieciskajai lāzerapstrādei ir trīs galvenās iezīmes: augsta efektivitāte, precizitāte un augstākā līmeņa kvalitāte. Tieši šīs trīs īpašības ir padarījušas lāzerapstrādi plaši pieejamu dažādās ražošanas nozarēs. Neatkarīgi no tā, vai tā ir lieljaudas metāla griešana vai mikroapstrāde ar vidēju vai zemu jaudu, lāzermetodes ir uzrādījušas ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām apstrādes metodēm. Līdz ar to lāzerapstrāde pēdējās desmitgades laikā ir piedzīvojusi strauju un plašu pielietojumu.

Īpaši ātru lāzeru attīstība Ķīnā

Lāzerapstrādes pielietojumi ir pakāpeniski kļuvuši daudzveidīgāki, koncentrējoties uz dažādiem uzdevumiem, piemēram, vidējas un lielas jaudas šķiedru lāzergriešanu, lielu metāla detaļu metināšanu un īpaši ātru lāzera mikroapstrādi precīzijas izstrādājumiem. Īpaši ātrie lāzeri, ko pārstāv pikosekunžu lāzeri (10–12 sekundes) un femtosekundžu lāzeri (10–15 sekundes), ir attīstījušies tikai 20 gadu laikā. Tie sāka darboties komerciāli 2010. gadā un pakāpeniski ienāca medicīnas un rūpnieciskās apstrādes jomās. Ķīna uzsāka īpaši ātro lāzeru rūpniecisku izmantošanu 2012. gadā, bet nobrieduši produkti parādījās tikai 2014. gadā. Pirms tam gandrīz visi īpaši ātrie lāzeri tika importēti.

Līdz 2015. gadam ārvalstu ražotājiem bija relatīvi nobriedušas tehnoloģijas, tomēr īpaši ātro lāzeru izmaksas pārsniedza 2 miljonus Ķīnas juaņu. Viena precīza īpaši ātra lāzergriešanas iekārta tika pārdota par vairāk nekā 4 miljoniem juaņu. Augstās izmaksas kavēja īpaši ātro lāzeru plašu izmantošanu Ķīnā. Pēc 2015. gada Ķīna paātrināja īpaši ātro lāzeru ieviešanu Ķīnā. Strauji notika tehnoloģiski sasniegumi, un līdz 2017. gadam vairāk nekā desmit Ķīnas īpaši ātro lāzeru uzņēmumi konkurēja ar ārvalstu produktiem. Ķīnā ražoto īpaši ātro lāzeru cena bija tikai desmitiem tūkstošu juaņu, kas piespieda importēto produktu ražotājus attiecīgi samazināt cenas. Šajā laikā vietējā tirgū ražotie īpaši ātrie lāzeri stabilizējās un ieguva popularitāti zemas jaudas posmā (3 W–15 W). Ķīnā ražoto īpaši ātro lāzeru piegādes pieauga no mazāk nekā 100 vienībām 2015. gadā līdz 2400 vienībām 2021. gadā. 2020. gadā Ķīnas īpaši ātro lāzeru tirgus bija aptuveni 2,74 miljardi juaņu.

Īpaši ātru lāzeru jauda turpina sasniegt jaunus augstumus

Pēdējos gados, pateicoties Ķīnas pētnieku centieniem, Ķīnā ražotajā īpaši ātrajā lāzertehnoloģijā ir panākts ievērojams progress: veiksmīgi izstrādāts 50 W ultravioletais pikosekunžu lāzers un pakāpeniski nobriedis 50 W femtosekundes lāzers. 2023. gadā Pekinā bāzēts uzņēmums ieviesa 500 W lielas jaudas infrasarkano pikosekunžu lāzeru. Pašlaik Ķīnas īpaši ātrā lāzertehnoloģija ir ievērojami samazinājusi atpalicību no progresīvā līmeņa Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs, atpaliekot tikai tādos galvenajos rādītājos kā maksimālā jauda, ​​stabilitāte un minimālais impulsa platums.

Paredzamā īpaši ātro lāzeru attīstība nākotnē joprojām ir vērsta uz lielākas jaudas variantu ieviešanu, piemēram, 1000 W infrasarkanā pikosekundes lāzera un 500 W femtosekundes lāzera, pastāvīgi uzlabojot impulsa platumu. Tehnoloģijām attīstoties, paredzams, ka tiks pārvarētas noteiktas pielietojuma vājās vietas.

Ķīnas vietējā tirgus pieprasījums seko lāzeru ražošanas jaudu attīstībai

Ķīnas īpaši ātro lāzeru tirgus pieauguma temps ievērojami atpaliek no piegāžu pieauguma. Šī neatbilstība galvenokārt izriet no tā, ka Ķīnas īpaši ātro lāzeru lejupējās lietojumprogrammu tirgus nav pilnībā atvērts. Sīva konkurence starp vietējiem un ārvalstu lāzeru ražotājiem, iesaistoties cenu karos par tirgus daļas iegūšanu, apvienojumā ar daudziem nenobriedušiem procesiem lietojumprogrammu pusē un viedtālruņu elektronikas/paneļu tirgus lejupslīdi pēdējo trīs gadu laikā ir likusi daudziem lietotājiem vilcināties paplašināt savu ražošanu uz īpaši ātrām lāzeru līnijām.

Atšķirībā no redzamās lāzergriešanas un lokšņu metāla metināšanas, īpaši ātro lāzeru apstrādes iespējas paveic uzdevumus ārkārtīgi īsā laikā, kas prasa plašus pētījumus dažādos procesos. Pašlaik mēs bieži pieminam, ka īpaši ātrajiem lāzeriem ir nobrieduši pielietojumi pilnekrāna viedtālruņu, stikla, OLED PET plēves, FPC elastīgo plates, PERC saules bateriju griešanai, vafeļu griešanai un slēpto caurumu urbšanai shēmas platēs, kā arī citās jomās. Turklāt to nozīme ir izteikta kosmosa un aizsardzības nozarēs īpašu komponentu urbšanai un griešanai.

Jāatzīmē, ka, lai gan tiek apgalvots, ka īpaši ātrie lāzeri ir piemēroti daudzām jomām, to faktiskais pielietojums joprojām ir cits jautājums. Nozarēs ar liela mēroga ražošanu, piemēram, pusvadītāju materiālu, mikroshēmu, plākšņu, PCB, ar varu pārklātu plates un SMT, ir maz, ja vispār ir, nozīmīgu īpaši ātro lāzeru pielietojumu. Tas liecina par atpalicību īpaši ātro lāzeru pielietojumu un procesu attīstībā, atpaliekot no lāzertehnoloģiju attīstības tempa.

Ilgais ceļojums, pētot īpaši ātras lāzerapstrādes pielietojumus

Ķīnā uzņēmumu skaits, kas specializējas precīzijas lāzeriekārtās, ir relatīvi neliels, veidojot tikai aptuveni 1/20 no metāla lāzergriešanas uzņēmumiem. Šie uzņēmumi parasti nav lieli un tiem ir ierobežotas iespējas procesu attīstībai tādās nozarēs kā mikroshēmas, PCB un paneļi. Turklāt nozares ar nobriedušiem ražošanas procesiem terminālu lietojumprogrammās, pārejot uz lāzera mikroapstrādi, bieži saskaras ar daudziem izmēģinājumiem un validācijām. Uzticamu jaunu procesu risinājumu atklāšana prasa ievērojamu izmēģinājumu un kļūdu skaitu, ņemot vērā iekārtu izmaksas. Šī pāreja nav viegls process.

Pilna stikla paneļa griešana varētu būt reāls ienākšanas punkts īpaši ātrajiem lāzeriem noteiktā nišā. Lāzergriešanas straujā ieviešana mobilajos stikla ekrānos ir veiksmīgs piemērs. Tomēr īpaši ātro lāzeru izpēte īpašiem materiālu komponentiem vai pusfabrikātiem citās nozarēs prasa vairāk laika izpētei. Pašlaik īpaši ātro lāzeru pielietojums joprojām ir nedaudz ierobežots, galvenokārt koncentrējoties uz nemetālisku materiālu griešanu. Plašākās jomās, piemēram, OLED/pusvadītāju jomā, ir pielietojuma trūkums, kas uzsver, ka Ķīnas vispārējais īpaši ātrās lāzerapstrādes tehnoloģijas līmenis vēl nav augsts. Tas nozīmē arī milzīgu potenciālu turpmākai attīstībai, un nākamajā desmitgadē ir paredzams pakāpenisks īpaši ātrās lāzerapstrādes pielietojuma pieaugums.