Будущее сверхбыстрой прецизионной обработки

Высокоточная обработка является важной частью лазерного производства. Она прошла путь от первых твердотельных наносекундных зеленых/ультрафиолетовых лазеров до пикосекундных и фемтосекундных лазеров, а сейчас в основном используются сверхбыстрые лазеры. Каковы будут будущие тенденции развития сверхбыстрой высокоточной обработки?

Сверхбыстрые лазеры первыми пошли по пути развития твердотельных лазерных технологий. Твердотельные лазеры обладают такими характеристиками, как высокая выходная мощность, высокая стабильность и хорошее управление. Они являются продолжением развития наносекундных/субнаносекундных твердотельных лазеров, поэтому логично, что пикосекундные и фемтосекундные твердотельные лазеры заменят наносекундные. Волоконные лазеры получили широкое распространение, сверхбыстрые лазеры также двинулись в направлении волоконных лазеров, и пикосекундные/фемтосекундные волоконные лазеры быстро появились, конкурируя с твердотельными сверхбыстрыми лазерами.

Важной особенностью сверхбыстрых лазеров является переход от инфракрасного излучения к ультрафиолетовому. Инфракрасная пикосекундная лазерная обработка обеспечивает практически идеальный эффект при резке и сверлении стекла, керамических подложек, пластин и т. д. Однако ультрафиолетовое излучение в сочетании со сверхкороткими импульсами позволяет добиться экстремально «холодной обработки», при которой при пробивке и резке материала практически не остается следов пригорания, что обеспечивает идеальную обработку.

Тенденция технологического развития лазеров со сверхкороткими импульсами заключается в увеличении мощности : от 3-5 ватт на ранних этапах до нынешних 100 ватт. В настоящее время для прецизионной обработки на рынке обычно используется мощность от 20 до 50 ватт. А немецкая организация начала решать проблему сверхбыстрых лазеров киловаттного уровня. S&A сверхбыстрый лазерный чиллер Данная серия способна удовлетворить потребности в охлаждении большинства сверхбыстрых лазеров, представленных на рынке, и расширяет линейку чиллеров S&A в соответствии с изменениями рынка.

Под влиянием таких факторов, как COVID-19 и неопределенная экономическая обстановка, спрос на потребительскую электронику, такую ​​как часы и планшеты, в 2022 году будет вялым, а спрос на сверхбыстрые лазеры в печатных платах, дисплейных панелях и светодиодах снизится. Рост наблюдается только в областях производства микросхем и чипов, а развитие высокоточной обработки с помощью сверхбыстрых лазеров сталкивается с трудностями.

Выход из ситуации со сверхбыстрыми лазерами заключается в увеличении мощности и расширении областей их применения. В будущем стандартом станут пикосекундные лазеры мощностью в сто ватт. Лазеры с высокой частотой повторения импульсов и высокой энергией импульса позволяют добиться еще больших возможностей обработки, например, резки и сверления стекла толщиной до 8 мм. УФ-пикосекундный лазер практически не создает теплового напряжения и подходит для обработки высокочувствительных материалов, таких как стенты и другие особо чувствительные медицинские изделия.

В электронной промышленности, аэрокосмической отрасли, биомедицинской промышленности, производстве полупроводниковых пластин и других отраслях промышленности будет возникать большое количество требований к высокоточной механической обработке деталей, и бесконтактная лазерная обработка станет оптимальным выбором. С улучшением экономической ситуации применение сверхбыстрых лазеров неизбежно вернется на путь высокого роста.