Dostawcy urządzeń do chłodzenia laserowego korzystają z szybkiego rozwoju laserów UV

Obecnie na rynku laserów dominują lasery światłowodowe, które mają przewagę nad laserami UV. Szerokie zastosowanie przemysłowe uzasadnia fakt, że lasery światłowodowe mają największy udział w rynku. Jeśli chodzi o lasery UV, ze względu na swoje ograniczenia mogą one nie być tak przydatne jak lasery światłowodowe w wielu obszarach, ale to właśnie szczególna cecha długości fali 355 nm odróżnia lasery UV od innych laserów, dzięki czemu lasery UV stają się pierwszym wyborem w niektórych specjalistycznych zastosowaniach   

Laser UV powstaje poprzez nałożenie trzeciej harmonicznej na światło podczerwone. Jest to zimne źródło światła, a metoda jego przetwarzania nazywana jest obróbką na zimno. Przy stosunkowo krótkiej długości fali & Dzięki szerokości impulsu i wysokiej jakości wiązce światła lasery UV mogą wykonywać precyzyjniejszą mikroobróbkę, wytwarzając większą ogniskową plamkę lasera i utrzymując najmniejszą strefę oddziaływania ciepła. Wysoka absorpcja mocy laserów UV, szczególnie w zakresie długości fal UV i krótkich impulsów, pozwala na bardzo szybkie odparowywanie materiałów, co minimalizuje strefę wpływu ciepła i karbonizację. Ponadto mniejszy punkt ogniskowania pozwala na stosowanie laserów UV na bardziej precyzyjnym i mniejszym obszarze przetwarzania. Ze względu na bardzo małą strefę oddziaływania ciepła, obróbka laserowa UV jest zaliczana do obróbki na zimno i jest to jedna z najbardziej charakterystycznych cech lasera UV, która wyróżnia go spośród innych laserów. Laser UV może dotrzeć do wnętrza materiałów, ponieważ w procesie obróbki zachodzi reakcja fotochemiczna. Długość fali lasera UV jest krótsza od długości fali światła widzialnego. Jednak to właśnie ta krótka długość fali pozwala laserom UV na dokładniejsze skupianie wiązki, dzięki czemu mogą one wykonywać dokładne przetwarzanie wysokiej klasy i jednocześnie utrzymywać niezwykłą precyzję pozycjonowania.

Lasery UV są szeroko stosowane w znakowaniu elektroniki, znakowaniu zewnętrznej obudowy białych urządzeń gospodarstwa domowego, znakowaniu daty produkcji żywności & medycyna, skóra, rzemiosło, cięcie tkanin, produkty gumowe, materiały okularowe, tabliczki znamionowe, sprzęt komunikacyjny i tak dalej. Ponadto lasery UV można stosować także w zaawansowanych i precyzyjnych obszarach obróbki, takich jak cięcie płytek PCB i wiercenie ceramiki & pisanie. Warto wspomnieć, że EUV jest jedyną techniką obróbki laserowej, którą można wykonać na chipie 7 nm, a dzięki jej istnieniu prawo Moore'a obowiązuje do dziś.

W ciągu ostatnich dwóch lat rynek laserów UV przeżył dynamiczny rozwój. Przed rokiem 2016 całkowita sprzedaż laserów UV na rynku krajowym wynosiła mniej niż 3000 sztuk. Jednak w 2016 r. liczba ta wzrosła drastycznie do ponad 6000 sztuk, a w 2017 r. skoczyła do 9000 sztuk. Szybki rozwój rynku laserów UV jest wynikiem rosnącego popytu rynkowego na zaawansowane zastosowania laserów UV w przetwórstwie. Ponadto niektóre zastosowania, w których wcześniej dominowały lasery YAG i lasery CO2, są obecnie zastępowane przez lasery UV.

Na rynku krajowym działa wiele firm produkujących i sprzedających lasery UV, m.in. Huaray, Inngu, Bellin, Logan, Maiman, RFH, Inno, DZD Photonics i Photonix. W 2009 roku krajowa technika laserowa UV znajdowała się dopiero na wczesnym etapie rozwoju, ale obecnie jest już stosunkowo dojrzała. Dziesiątki firm produkujących lasery UV przeszło na produkcję masową, co przełamuje dominację zagranicznych marek na rynku laserów UV na ciele stałym i znacznie obniża cenę krajowych laserów UV. Znacznie niższa cena przyczynia się do wzrostu popularności obróbki laserowej UV, co pomaga w podniesieniu poziomu przetwarzania krajowego. Warto jednak wspomnieć, że krajowi producenci skupiają się głównie na laserach UV o średniej i niskiej mocy, od 1W do 12W. (Huaray opracował lasery UV o mocy ponad 20 W.) Natomiast w przypadku laserów UV dużej mocy krajowi producenci wciąż nie są w stanie produkować ich w pełni, pozostawiając w tyle marki zagraniczne.

Jeśli chodzi o marki zagraniczne, głównymi graczami na rynkach laserów UV za granicą są Spectral-Physics, Coherent, Trumpf, AOC, Powerlase i IPG. Spectral-Physics opracował lasery UV o dużej mocy 60 W (M2 <1.3) podczas gdy Powerlase ma lasery UV DPSS 180W (M2<30). Roczna sprzedaż IPG sięga prawie dziesięciu milionów RMB, a lasery światłowodowe stanowią ponad 50% udziału w chińskim rynku laserów światłowodowych. Mimo że wolumen sprzedaży laserów UV w Chinach stanowi niewielką część całkowitej sprzedaży w porównaniu z laserami światłowodowymi, IPG nadal uważa, że chińskie lasery UV mają obiecującą przyszłość, co potwierdza rosnący popyt w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem elektroniki użytkowej w Chinach. W ostatnim kwartale IPG sprzedało laser UV za kwotę ponad 1 miliona dolarów amerykańskich. IPG ma nadzieję konkurować ze Spectral-Physics, spółką zależną MKS w tej konkretnej dziedzinie, a także z bardziej tradycyjnym DPSSL.

Ogólnie rzecz biorąc, chociaż lasery UV nie są tak popularne jak lasery światłowodowe, to jednak mają one obiecującą przyszłość w zastosowaniach i wymaganiach rynku, o czym świadczy gwałtowny wzrost wolumenu dostaw w ciągu ostatnich 2 lat. Obróbka laserowa UV jest ważną siłą na rynku obróbki laserowej. Wraz z popularyzacją krajowych laserów UV wzrośnie konkurencja między markami krajowymi i zagranicznymi, co z kolei sprawi, że lasery UV staną się bardziej popularne w krajowym obszarze obróbki laserowej UV.

Główne techniki laserów UV obejmują konstrukcję wnęki rezonansowej, kontrolę mnożenia częstotliwości, kompensację ciepła wnętrza wnęki i kontrolę chłodzenia. Jeśli chodzi o kontrolę chłodzenia, lasery UV małej mocy można chłodzić przy użyciu urządzeń chłodzących wodą lub powietrzem, a większość producentów stosuje urządzenia chłodzące wodą. Jeśli chodzi o lasery UV o średniej i dużej mocy, wszystkie są wyposażone w układ chłodzenia wodnego. Dlatego też rosnące zapotrzebowanie rynku na lasery UV z pewnością zwiększy popyt rynkowy na chłodziarki wodne, które są specjalnie przeznaczone do laserów UV. Stabilność mocy laserów UV zależy od utrzymania ciepła wewnętrznego w określonym zakresie. Dlatego też chłodzenie wodne jest pod względem efektu chłodzenia bardziej stabilne i niezawodne niż chłodzenie powietrzne.

Jak wiadomo wszystkim, im większe są wahania temperatury wody w urządzeniu chłodzącym wodę (tj. (jeśli kontrola temperatury nie jest dokładna), tym większe będzie marnotrawstwo światła, co wpłynie na koszty obróbki laserowej i skróci żywotność laserów. Jednak im dokładniejsza będzie temperatura chłodziarki, tym mniejsze będą wahania wody i tym stabilniejsza będzie moc lasera. Ponadto stabilne ciśnienie wody w chłodnicy wodnej może znacznie zmniejszyć obciążenie rur laserów i zapobiec powstawaniu pęcherzyków. S&Kompaktowa konstrukcja chłodziarek wodnych Teyu oraz odpowiednia konstrukcja rurociągów zapobiegają powstawaniu pęcherzyków powietrza i zapewniają stabilną moc lasera, co przekłada się na wydłużenie żywotności laserów i oszczędności dla użytkowników.