Prihodnost ultrahitre natančne obdelave

Precizna obdelava je pomemben del laserske proizvodnje. Razvila se je od zgodnjih trdnih nanosekundnih zelenih/ultravijoličnih laserjev do pikosekundnih in femtosekundnih laserjev, zdaj pa so ultrahitri laserji glavni trend. Kakšen bo prihodnji trend razvoja ultrahitre natančne obdelave?

Ultrahitri laserji so bili prvi, ki so sledili poti tehnologije trdnih laserjev. Trdni laserji imajo značilnosti visoke izhodne moči, visoke stabilnosti in dobrega nadzora. So nadgradnja nanosekundnih/subnanosekundnih trdnih laserjev, zato so pikosekundni femtosekundni trdni laserji logično nadomestili nanosekundne trdne laserje. Vlaknasti laserji so priljubljeni, ultrahitri laserji so se prav tako premaknili v smer vlaknastih laserjev, hitro pa so se pojavili pikosekundni/femtosekundni vlaknasti laserji, ki konkurirajo trdnim ultrahitrim laserjem.

Pomembna značilnost ultrahitrih laserjev je nadgradnja iz infrardeče v ultravijolično svetlobo. Obdelava z infrardečim pikosekundnim laserjem ima skoraj popoln učinek pri rezanju in vrtanju stekla, keramičnih substratov, rezanju rezin itd. Vendar pa lahko ultravijolična svetloba pod vplivom ultra kratkih impulzov doseže skrajno "hladno obdelavo", pri čemer prebijanje in rezanje na materialu skoraj ne pušča sledi ožganosti, kar zagotavlja popolno obdelavo.

Trend tehnološke širitve ultrakratkih impulznih laserjev je povečanje moči s 3 vatov in 5 vatov v zgodnjih dneh na sedanjo raven 100 vatov. Trenutno se za natančno obdelavo na trgu običajno uporablja od 20 vatov do 50 vatov moči. Nemška institucija se je začela spopadati s problemom ultrahitrih laserjev na ravni kilovatov. Serija ultrahitrih laserskih hladilnikov S&A lahko zadovolji hladilne potrebe večine ultrahitrih laserjev na trgu in obogati S&A linijo hladilnikov glede na spremembe na trgu.

Zaradi dejavnikov, kot sta COVID-19 in negotovo gospodarsko okolje, bo povpraševanje po potrošniški elektroniki, kot so ure in tablice, v letu 2022 počasno, povpraševanje po ultrahitrih laserjih v tiskanih vezjih, zaslonih in LED diodah pa se bo zmanjšalo. Razvijajo se le področja krogov in čipov, ultrahitra laserska natančna obdelava pa se sooča z izzivi rasti.

Izhod za ultrahitre laserje je povečanje moči in razvoj več scenarijev uporabe. Stovatne pikosekunde bodo v prihodnosti postale standard. Laserji z visoko frekvenco ponovitve in visoko energijo impulzov omogočajo še večje zmogljivosti obdelave, kot sta rezanje in vrtanje stekla debeline do 8 mm. UV pikosekundni laser skoraj nima toplotnih obremenitev in je primeren za obdelavo zelo občutljivih materialov, kot je rezanje stentov in drugih zelo občutljivih medicinskih izdelkov.

V industriji sestavljanja in proizvodnje elektronskih izdelkov, letalski in vesoljski industriji, biomedicini, proizvodnji polprevodniških rezin in drugih panogah bo veliko zahtev glede natančne obdelave delov, zato bo brezkontaktna laserska obdelava najboljša izbira. Ko se bo gospodarsko okolje izboljšalo, se bo uporaba ultrahitrih laserjev neizogibno vrnila na tirnice visoke rasti.