Budúcnosť ultrarýchleho presného obrábania

Presné obrábanie je dôležitou súčasťou laserovej výroby. Vyvinula sa od prvých tuhých nanosekundových zelených/ultrafialových laserov cez pikosekundové a femtosekundové lasery až po teraz sú ultrarýchle lasery hlavným prúdom. Aký bude budúci trend vývoja ultrarýchleho presného obrábania?

Ultrarýchle lasery boli prvé, ktoré nasledovali cestu technológie laserov na báze tuhého materiálu. Tuhé lasery sa vyznačujú vysokým výstupným výkonom, vysokou stabilitou a dobrou reguláciou. Sú moderným pokračovaním nanosekundových/subnanosekundových tuhých laserov, takže pikosekundové femtosekundové tuhé lasery logicky nahrádzajú nanosekundové tuhé lasery. Vláknové lasery sú populárne, ultrarýchle lasery sa tiež posunuli smerom k vláknovým laserom a pikosekundové/femtosekundové vláknové lasery sa rýchlo objavili a konkurujú ultrarýchlym tuhým laserom.

Dôležitou vlastnosťou ultrarýchlych laserov je prechod z infračerveného na ultrafialové žiarenie. Infračervené pikosekundové laserové spracovanie má takmer dokonalý účinok pri rezaní a vŕtaní skla, keramických substrátov, rezaní doštičiek atď. Ultrafialové svetlo však vďaka ultrakrátkym impulzom dokáže dosiahnuť extrémne „studené spracovanie“ a dierovanie a rezanie materiálu takmer nezanecháva stopy po spálení, čím sa dosahuje dokonalé spracovanie.

Trendom technologického rozmachu ultrakrátkych pulzných laserov je zvyšovanie výkonu z 3 wattov a 5 wattov v raných fázach na súčasnú úroveň 100 wattov. V súčasnosti sa na trhu s presným spracovaním zvyčajne používa výkon od 20 wattov do 50 wattov. Nemecká inštitúcia sa začala zaoberať problémom ultrarýchlych laserov na úrovni kilowattov. Séria ultrarýchlych laserových chladičov S&A dokáže uspokojiť potreby chladenia väčšiny ultrarýchlych laserov na trhu a obohatiť produktový rad chladičov podľa zmien na trhu.

V dôsledku faktorov ako COVID-19 a neistého ekonomického prostredia bude dopyt po spotrebnej elektronike, ako sú hodinky a tablety, v roku 2022 slabý a dopyt po ultrarýchlych laseroch v oblasti plošných spojov (PCB), zobrazovacích panelov a LED diód bude klesať. Pohybujú sa iba oblasti kruhových a čipových výrobkov a ultrarýchle laserové presné obrábanie sa stretlo s problémami rastu.

Východiskom pre ultrarýchle lasery je zvýšenie výkonu a vývoj viacerých aplikačných scenárov. Stowattové pikosekundové lasery sa v budúcnosti stanú štandardom. Lasery s vysokou opakovacou frekvenciou a vysokou pulznou energiou umožňujú ešte väčšie možnosti spracovania, ako je rezanie a vŕtanie skla s hrúbkou až 8 mm. UV pikosekundový laser takmer netrpí tepelným namáhaním a je vhodný na spracovanie vysoko citlivých materiálov, ako je rezanie stentov a iných vysoko citlivých zdravotníckych produktov.

V oblasti montáže a výroby elektronických výrobkov, leteckého a kozmického priemyslu, biomedicínskeho priemyslu, výroby polovodičových doštičiek a ďalších odvetví bude existovať veľké množstvo požiadaviek na presné obrábanie dielov a bezkontaktné laserové spracovanie bude najlepšou voľbou. Keď sa ekonomické prostredie zlepší, aplikácia ultrarýchlych laserov sa nevyhnutne vráti na cestu vysokého rastu.