O futuro da usinagem de precisão ultrarrápida

A usinagem de precisão é uma parte importante da fabricação a laser. Ela evoluiu dos primeiros lasers verdes/ultravioleta de estado sólido com pulsos de nanossegundos para lasers de picossegundos e femtosegundos, e agora os lasers ultrarrápidos são a principal tecnologia. Qual será a tendência futura de desenvolvimento da usinagem de precisão ultrarrápida?

Os lasers ultrarrápidos foram os primeiros a seguir a rota da tecnologia de lasers de estado sólido. Os lasers de estado sólido possuem características como alta potência de saída, alta estabilidade e bom controle. Eles são a continuação aprimorada dos lasers de estado sólido de nanossegundos/subnanossegundos, portanto, a substituição dos lasers de estado sólido de nanossegundos por lasers de estado sólido de picossegundos e femtossegundos é lógica. Os lasers de fibra são populares, e os lasers ultrarrápidos também seguiram a mesma direção, com o rápido surgimento de lasers de fibra de picossegundos/femtossegundos, que competem com os lasers ultrarrápidos de estado sólido.

Uma característica importante dos lasers ultrarrápidos é a transição do infravermelho para o ultravioleta. O processamento com laser de picossegundos no infravermelho apresenta resultados quase perfeitos no corte e perfuração de vidro, substratos cerâmicos, corte de wafers, etc. No entanto, a luz ultravioleta, sob a influência de pulsos ultracurtos, permite um "processamento a frio" de extrema precisão, resultando em cortes e perfurações no material praticamente sem marcas de queimadura, proporcionando um processamento perfeito.

A tendência de expansão tecnológica dos lasers de pulso ultracurto é o aumento da potência , de 3 e 5 watts nos primórdios para o nível atual de 100 watts. Atualmente, o processamento de precisão no mercado geralmente utiliza de 20 a 50 watts de potência. E uma instituição alemã começou a trabalhar no desenvolvimento de lasers ultrarrápidos com potência na ordem de quilowatts. S&A resfriador a laser ultrarrápido A série pode atender às necessidades de refrigeração da maioria dos lasers ultrarrápidos do mercado e enriquecer a linha de chillers da S&A de acordo com as mudanças do mercado.

Afetada por fatores como a COVID-19 e o ambiente econômico incerto, a demanda por eletrônicos de consumo, como relógios e tablets, será lenta em 2022, e a demanda por lasers ultrarrápidos em PCBs (placas de circuito impresso), painéis de exibição e LEDs diminuirá. Apenas os setores de semicondutores e chips apresentaram crescimento, e a usinagem de precisão a laser ultrarrápido enfrentou desafios de crescimento.

A solução para os lasers ultrarrápidos é aumentar a potência e desenvolver mais cenários de aplicação. Lasers de picosegundos com potência de centenas de watts se tornarão padrão no futuro. Altas taxas de repetição e alta energia de pulso permitem capacidades de processamento ainda maiores, como o corte e a perfuração de vidro com até 8 mm de espessura. O laser UV de picosegundos praticamente não gera estresse térmico e é adequado para o processamento de materiais altamente sensíveis, como o corte de stents e outros produtos médicos de alta precisão.

Na montagem e fabricação de produtos eletrônicos, aeroespacial, biomédica, de wafers semicondutores e em outras indústrias, haverá uma grande demanda por usinagem de precisão para peças, e o processamento a laser sem contato será a melhor opção. Quando o cenário econômico melhorar, a aplicação de lasers ultrarrápidos inevitavelmente retomará sua trajetória de alto crescimento.