อนาคตของการตัดเฉือนความแม่นยำสูงพิเศษ

การขึ้นรูปชิ้นงานด้วยความแม่นยำสูงเป็นส่วนสำคัญของการผลิตด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยี นี้ได้พัฒนาจากเลเซอร์สีเขียว/อัลตราไวโอเลตแบบนาโนวินาทีในยุคแรก ไปสู่เลเซอร์พิโควินาทีและเฟมโตวินาที และปัจจุบันเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษเป็นเทคโนโลยีหลัก แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยความแม่นยำสูงด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษจะเป็นอย่างไร?

เลเซอร์อัลตร้าฟาสต์เป็นเลเซอร์กลุ่มแรกที่พัฒนาตามเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตท เลเซอร์โซลิดสเตทมีคุณสมบัติเด่นคือ กำลังเอาต์พุตสูง เสถียรภาพสูง และควบคุมได้ดี ถือเป็นการพัฒนาต่อยอดจากเลเซอร์โซลิดสเตทแบบนาโนวินาที/ซับนาโนวินาที ดังนั้นการที่เลเซอร์โซลิดสเตทแบบพิโควินาที/เฟมโตวินาทีเข้ามาแทนที่เลเซอร์โซลิดสเตทแบบนาโนวินาทีจึงเป็นเรื่องที่สมเหตุสมผล เนื่องจากเลเซอร์ไฟเบอร์ได้รับความนิยม เลเซอร์อัลตร้าฟาสต์จึงเริ่มพัฒนาไปในทิศทางเดียวกับเลเซอร์ไฟเบอร์ และเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพิโควินาที/เฟมโตวินาทีก็เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและแข่งขันกับเลเซอร์อัลตร้าฟาสต์แบบโซลิดสเตทได้

คุณสมบัติสำคัญอย่างหนึ่งของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษคือการพัฒนาจากอินฟราเรดไปเป็นอัลตราไวโอเลต การประมวลผลด้วยเลเซอร์อินฟราเรดแบบพิโคเซคอนด์มีประสิทธิภาพเกือบสมบูรณ์แบบในการตัดและเจาะกระจก วัสดุเซรามิก การตัดแผ่นเวเฟอร์ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม แสงอัลตราไวโอเลตภายใต้คุณสมบัติของพัลส์สั้นพิเศษสามารถทำให้เกิด "การประมวลผลแบบเย็น" ได้อย่างสุดขีด และการเจาะและตัดบนวัสดุแทบไม่มีรอยไหม้ ทำให้ได้การประมวลผลที่สมบูรณ์แบบ

แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์พัลส์สั้นพิเศษคือการเพิ่มกำลัง จาก 3 วัตต์และ 5 วัตต์ในยุคแรกๆ ไปจนถึงระดับ 100 วัตต์ในปัจจุบัน ปัจจุบัน การประมวลผลที่แม่นยำในตลาดโดยทั่วไปใช้กำลังไฟ 20 ถึง 50 วัตต์ และสถาบันแห่งหนึ่งในเยอรมนีได้เริ่มแก้ไขปัญหาเลเซอร์ความเร็วสูงระดับกิโลวัตต์แล้ว S&A เครื่องทำความเย็นเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ ผลิตภัณฑ์ในซีรีส์นี้สามารถตอบสนองความต้องการด้านการระบายความร้อนของเลเซอร์ความเร็วสูงส่วนใหญ่ในตลาด และช่วยเสริมกลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องทำความเย็นของ S&A ให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของตลาด

เนื่องจากได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น โควิด-19 และสภาพเศรษฐกิจที่ไม่แน่นอน ความต้องการสินค้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น นาฬิกาและแท็บเล็ต จะซบเซาในปี 2022 และความต้องการเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษในด้านแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แผงจอแสดงผล และ LED จะลดลง มีเพียงด้านวงจรและชิปเท่านั้นที่ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่การผลิตชิ้นส่วนด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษที่มีความแม่นยำสูงนั้นเผชิญกับความท้าทายในการเติบโต

แนวทางสำหรับเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษคือการเพิ่มกำลังและพัฒนาการใช้งานให้มากขึ้น เลเซอร์พิโควินาทีที่มีกำลังหลายร้อยวัตต์จะกลายเป็นมาตรฐานในอนาคต เลเซอร์ที่มีอัตราการทำซ้ำสูงและพลังงานพัลส์สูงช่วยให้สามารถประมวลผลได้ดียิ่งขึ้น เช่น การตัดและเจาะกระจกที่มีความหนาถึง 8 มิลลิเมตร เลเซอร์พิโควินาที UV แทบไม่มีความเครียดจากความร้อนและเหมาะสำหรับการประมวลผลวัสดุที่มีความไวสูง เช่น การตัดสเตนต์และผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่มีความไวสูงอื่นๆ

ในอุตสาหกรรมการประกอบและผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ การบินและอวกาศ ชีวการแพทย์ เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ จะมีความต้องการชิ้นส่วนที่มีการขึ้นรูปด้วยความแม่นยำสูงจำนวนมาก และการขึ้นรูปด้วยเลเซอร์แบบไม่สัมผัสจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด เมื่อสภาพเศรษฐกิจดีขึ้น การใช้งานเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษจะกลับมาเติบโตอย่างรวดเร็วอีกครั้งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้