Будущее сверхбыстрой прецизионной обработки

Прецизионная обработка — важная часть лазерного производства. Она прошла путь от первых твердотельных наносекундных зелёных/ультрафиолетовых лазеров до пикосекундных и фемтосекундных лазеров, а теперь сверхбыстрые лазеры стали основным направлением. Каковы будут дальнейшие тенденции развития сверхбыстрой прецизионной обработки?

Сверхбыстрые лазеры были первыми, кто последовал по пути развития твердотельных лазеров. Твердотельные лазеры обладают высокой выходной мощностью, высокой стабильностью и хорошим управлением. Они являются усовершенствованным вариантом наносекундных/субнаносекундных твердотельных лазеров, поэтому замена наносекундных твердотельных лазеров пикосекундными фемтосекундными твердотельными лазерами логична. Волоконные лазеры популярны, сверхбыстрые лазеры также развиваются в направлении волоконных лазеров, а пикосекундные/фемтосекундные волоконные лазеры быстро развиваются, конкурируя с твердотельными сверхбыстрыми лазерами.

Важной особенностью сверхбыстрых лазеров является переход с инфракрасного диапазона на ультрафиолетовый. Инфракрасная пикосекундная лазерная обработка обеспечивает практически идеальный результат при резке и сверлении стекла, обработке керамических подложек, резке пластин и т. д. Однако ультрафиолетовый свет под воздействием сверхкоротких импульсов позволяет добиться максимальной эффективности «холодной обработки», при этом пробивка и резка материала практически не оставляют следов пригорания, обеспечивая идеальную обработку.

Технологическая тенденция развития сверхкороткоимпульсных лазеров направлена ​​на увеличение мощности с 3 и 5 Вт на начальном этапе до нынешних 100 Вт. В настоящее время прецизионная обработка на рынке обычно использует мощность от 20 до 50 Вт. Немецкое учреждение начало решать проблему сверхбыстрых лазеров киловаттного уровня. Серия сверхбыстрых лазеров S&A охладитель способна удовлетворить потребности в охлаждении большинства сверхбыстрых лазеров на рынке и расширить линейку продукции S&A охладитель в соответствии с изменениями рынка.

Под влиянием таких факторов, как COVID-19 и неопределенная экономическая ситуация, спрос на потребительскую электронику, такую ​​как часы и планшеты, в 2022 году будет слабым, а спрос на сверхбыстрые лазеры для печатных плат (PCB), дисплеев и светодиодов снизится. Рост наблюдался только в сегментах производства кольцевых лазеров и микросхем, а сверхбыстрая лазерная прецизионная обработка столкнулась с трудностями роста.

Выход для сверхбыстрых лазеров — увеличение мощности и расширение сфер применения. В будущем пикосекундные лазеры мощностью в сотни ватт станут стандартом. Лазеры с высокой частотой повторения импульсов и высокой энергией импульса открывают ещё более широкие возможности обработки, например, резку и сверление стекла толщиной до 8 мм. Ультрафиолетовый пикосекундный лазер практически не испытывает термических напряжений и подходит для обработки высокочувствительных материалов, таких как резка стентов и других высокочувствительных медицинских изделий.

В сборке и производстве электронных изделий, аэрокосмической, биомедицинской, полупроводниковой и других отраслях промышленности будет предъявляться множество требований к прецизионной обработке деталей, и бесконтактная лазерная обработка станет оптимальным выбором. С улучшением экономической ситуации применение сверхбыстрых лазеров неизбежно вернется на путь высоких темпов роста.