Natančen nadzor temperature za laserske sisteme in industrijske aplikacije od leta 2002
Jezik
Industrijska laserska obdelava se ponaša s tremi ključnimi lastnostmi: visoko učinkovitostjo, natančnostjo in vrhunsko kakovostjo. Trenutno pogosto omenjamo, da imajo ultrahitri laserji zrele aplikacije za rezanje celozaslonskih pametnih telefonov, stekla, OLED PET folije, fleksibilnih plošč FPC, sončnih celic PERC, rezanja rezin in slepega vrtanja lukenj v vezja, med drugim. Poleg tega je njihov pomen izrazit v letalskem in obrambnem sektorju za vrtanje in rezanje posebnih komponent.
Industrijska laserska obdelava se ponaša s tremi ključnimi lastnostmi: visoko učinkovitostjo, natančnostjo in vrhunsko kakovostjo. Zaradi teh treh značilnosti je laserska obdelava široko sprejeta v različnih proizvodnih sektorjih. Ne glede na to, ali gre za visokozmogljivo rezanje kovin ali mikroprocesiranje pri srednji do nizki stopnji moči, so laserske metode pokazale pomembne prednosti pred tradicionalnimi tehnikami obdelave. Posledično je laserska obdelava v zadnjem desetletju doživela hitro in široko uporabo.
Razvoj ultrahitrih laserjev na Kitajskem
Aplikacije za lasersko obdelavo so se postopoma razširile in se osredotočile na različne naloge, kot so lasersko rezanje z vlakni srednje in visoke moči, varjenje velikih kovinskih komponent in ultrahitre laserske mikroprocesne natančne izdelke. Ultrahitri laserji, ki jih predstavljajo pikosekundni laserji (10-12 sekund) in femtosekundni laserji (10-15 sekund), so se razvijali v samo 20 letih. V komercialno uporabo so vstopili leta 2010 in postopoma prodrli na področje medicinske in industrijske predelave. Kitajska je leta 2012 začela industrijsko uporabljati ultrahitre laserje, vendar so se zreli izdelki pojavili šele leta 2014. Pred tem so bili skoraj vsi ultrahitri laserji uvoženi.
Do leta 2015 so čezmorski proizvajalci imeli razmeroma zrelo tehnologijo, vendar so stroški ultrahitrih laserjev presegli 2 milijona kitajskih juanov. En sam natančen ultrahiter laserski rezalni stroj je bil prodan za več kot 4 milijone juanov. Visoki stroški so ovirali široko uporabo ultrahitrih laserjev na Kitajskem. Po letu 2015 je Kitajska pospešila udomačevanje ultrahitrih laserjev. Hitro so se zgodili tehnološki preboji in do leta 2017 je več kot deset kitajskih ultrahitrih laserskih podjetij tekmovalo enakovredno s tujimi izdelki. Na Kitajskem izdelani ultrahitri laserji so bili ocenjeni le na desettisoče juanov, kar je prisililo uvožene izdelke, da so ustrezno znižali svoje cene. V tem času so se doma proizvedeni ultrahitri laserji stabilizirali in pridobili oprijem v fazi nizke moči (3W-15W). Pošiljke kitajskih ultrahitrih laserjev so z manj kot 100 enot leta 2015 narasle na 2400 enot leta 2021. Leta 2020 je kitajski trg ultrahitrih laserjev znašal približno 2,74 milijarde juanov.
Moč ultrahitrih laserjev vedno znova dosega nove višine
V zadnjih letih je po zaslugi prizadevanj raziskovalcev na Kitajskem prišlo do znatnega napredka v kitajski ultrahitri laserski tehnologiji: uspešen razvoj ultravijoličnega pikosekundnega laserja z močjo 50 W in postopno dozorevanje femtosekundnega laserja z močjo 50 W. Leta 2023 je podjetje s sedežem v Pekingu predstavilo infrardeči pikosekundni laser z močjo 500 W. Trenutno je kitajska ultrahitra laserska tehnologija precej zmanjšala vrzel z naprednimi ravnmi v Evropi in Združenih državah, zaostaja le pri ključnih kazalnikih, kot so največja moč, stabilnost in minimalna širina impulza.
Pričakovani prihodnji razvoj ultrahitrih laserjev se še naprej osredotoča na uvedbo različic z večjo močjo, kot sta 1000 W infrardeči pikosekundni in 500 W femtosekundni laser, s stalnimi izboljšavami širine impulza. Z napredkom tehnologije se pričakuje, da bodo določena ozka grla v aplikaciji odpravljena.
Povpraševanje domačega trga na Kitajskem zaostaja za razvojem zmogljivosti laserske proizvodnje
Stopnja rasti kitajskega trga ultrahitrih laserjev močno zaostaja za porastom pošiljk. To neskladje izvira predvsem iz dejstva, da se trg nadaljnjih aplikacij za kitajske ultra hitre laserje še ni povsem odprl. Huda konkurenca med domačimi in tujimi proizvajalci laserjev, ki se ukvarjajo s cenovnimi vojnami za pridobitev tržnega deleža, skupaj s številnimi nezrelimi procesi na koncu aplikacij in upadom trga elektronike/plošč za pametne telefone v zadnjih treh letih je mnoge uporabnike privedla do tega, da so oklevali pri širijo svojo proizvodnjo na ultra hitre laserske linije.
Za razliko od vidnega laserskega rezanja in varjenja pločevine zmožnost obdelave ultrahitrih laserjev opravi naloge v izjemno kratkem času, kar zahteva obsežne raziskave v različnih procesih. Trenutno pogosto omenjamo, da imajo ultrahitri laserji zrele aplikacije za rezanje celozaslonskih pametnih telefonov, stekla, OLED PET folije, fleksibilnih plošč FPC, sončnih celic PERC, rezanja rezin in slepega vrtanja lukenj v vezja, med drugim. Poleg tega je njihov pomen izrazit v letalskem in obrambnem sektorju za vrtanje in rezanje posebnih komponent.
Omeniti velja, da čeprav se trdi, da so ultrahitri laserji primerni za številna področja, njihova dejanska uporaba ostaja druga stvar. V industrijah z obsežno proizvodnjo, kot so polprevodniški materiali, čipi, rezine, PCB-ji, plošče, prevlečene z bakrom, in SMT, je zelo malo, če sploh, pomembnih aplikacij ultrahitrih laserjev. To pomeni zaostanek v razvoju ultrahitrih laserskih aplikacij in procesov, ki zaostajajo za tempom napredka laserske tehnologije.
Dolgo potovanje raziskovanja aplikacij ultra hitre laserske obdelave
Na Kitajskem je število podjetij, specializiranih za natančno lasersko opremo, razmeroma majhno in predstavlja le približno 1/20 podjetij za lasersko rezanje kovin. Ta podjetja na splošno niso velika in imajo omejene možnosti za razvoj procesov v panogah, kot so čipi, PCB-ji in plošče. Poleg tega se industrije z zrelimi proizvodnimi procesi v terminalskih aplikacijah pri prehodu na lasersko mikroprocesiranje pogosto soočajo s številnimi poskusi in validacijami. Odkrivanje zanesljivih novih procesnih rešitev zahteva veliko poskusov in napak ob upoštevanju stroškov opreme. Ta prehod ni enostaven proces.
Rezanje celotnega stekla je lahko izvedljiva vstopna točka za ultra hitre laserje v določeno nišo. Hitro sprejetje laserskega rezanja za mobilne steklene zaslone je uspešen primer. Vendar pa poglabljanje v ultra hitre laserje za komponente posebnih materialov ali polizdelke v drugih panogah zahteva več časa za raziskovanje. Trenutno ultra hitre laserske aplikacije ostajajo nekoliko omejene, osredotočene predvsem na rezanje nekovinskih materialov. Primanjkuje aplikacij na širših področjih, kot so OLED/polprevodniki, kar poudarja, da kitajska splošna raven tehnologije ultrahitre laserske obdelave še ni visoka. To pomeni tudi ogromen potencial za prihodnji razvoj, s pričakovanim postopnim porastom aplikacij za ultrahitro lasersko obdelavo v naslednjem desetletju.
TEYU S&A Podjetje Chiller je bilo ustanovljeno leta 2002 z 22-letnimi izkušnjami na področju proizvodnje hladilnikov in je zdaj priznano kot pionir hladilne tehnologije in zanesljiv partner v laserski industriji.
Avtorske pravice © 2021 TEYU S&A Hladilnik - Vse pravice pridržane.
