อนาคตของเครื่องจักรความแม่นยำความเร็วสูง

การตัดเฉือนแม่นยำเป็นส่วนสำคัญของการผลิตด้วยเลเซอร์ ได้มีการพัฒนาจากเลเซอร์กรีน/อัลตราไวโอเลตแบบนาโนวินาทีโซลิดในยุคแรกๆ ไปจนถึงเลเซอร์พิโควินาทีและเฟมโตวินาที และปัจจุบันเลเซอร์ความเร็วสูงกำลังได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย แนวโน้มการพัฒนาการตัดเฉือนแม่นยำความเร็วสูงในอนาคตจะเป็นอย่างไร?

เลเซอร์อัลตราฟาสต์เป็นเลเซอร์กลุ่มแรกที่เดินตามเส้นทางเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตต เลเซอร์โซลิดสเตตมีคุณสมบัติเด่นคือกำลังขับสูง ความเสถียรสูง และการควบคุมที่ดี เลเซอร์โซลิดสเตตเป็นการพัฒนาต่อยอดจากเลเซอร์โซลิดสเตตระดับนาโนวินาที/ซับนาโนวินาที ดังนั้นเลเซอร์โซลิดสเตตเฟมโตวินาทีพิโคเซคันด์จึงเข้ามาแทนที่เลเซอร์โซลิดสเตตระดับนาโนวินาที เลเซอร์ไฟเบอร์ได้รับความนิยม เลเซอร์อัลตราฟาสต์ก็กำลังพัฒนาไปในทิศทางเดียวกับเลเซอร์ไฟเบอร์เช่นกัน และเลเซอร์ไฟเบอร์พิโคเซคันด์/เฟมโตเซคันด์ก็ปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็ว แข่งขันกับเลเซอร์โซลิดอัลตราฟาสต์

คุณสมบัติสำคัญของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษคือการยกระดับจากอินฟราเรดเป็นอัลตราไวโอเลต การประมวลผลด้วยเลเซอร์พิโคเซคันด์อินฟราเรดให้ผลลัพธ์ที่เกือบสมบูรณ์แบบในการตัดและเจาะกระจก แผ่นเซรามิก การตัดแผ่นเวเฟอร์ และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม แสงอัลตราไวโอเลตภายใต้แสงพัลส์ระยะสั้นพิเศษสามารถบรรลุ "การประมวลผลแบบเย็น" ได้อย่างสุดขั้ว และการเจาะและตัดวัสดุแทบจะไม่มีรอยไหม้ ทำให้การประมวลผลสมบูรณ์แบบ

แนวโน้มการขยายตัวทางเทคโนโลยีของเลเซอร์พัลส์สั้นพิเศษคือการเพิ่มกำลังไฟฟ้า จาก 3 วัตต์และ 5 วัตต์ในช่วงแรกเป็น 100 วัตต์ในปัจจุบัน ปัจจุบัน การประมวลผลที่แม่นยำในตลาดโดยทั่วไปใช้พลังงาน 20 วัตต์ถึง 50 วัตต์ และสถาบันแห่งหนึ่งในเยอรมนีได้เริ่มแก้ไขปัญหาของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษระดับกิโลวัตต์ S&A ชุดเครื่องทำความเย็นเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ สามารถตอบสนองความต้องการการทำความเย็นของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษส่วนใหญ่ในท้องตลาด และเสริม S&A สายผลิตภัณฑ์เครื่องทำความเย็นให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของตลาด

ด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น โควิด-19 และสภาพแวดล้อมทางเศรษฐกิจที่ไม่แน่นอน ความต้องการสินค้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น นาฬิกาและแท็บเล็ต จะชะลอตัวลงในปี 2565 และความต้องการเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษในแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แผงจอแสดงผล และหลอด LED จะลดลง มีเพียงสนามวงกลมและชิปเท่านั้นที่ขับเคลื่อน และการตัดเฉือนด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษก็เผชิญกับความท้าทายด้านการเติบโต

ทางออกสำหรับเลเซอร์ความเร็วสูงคือการเพิ่มกำลังและพัฒนารูปแบบการใช้งานให้มากขึ้น พิโคเซคันด์กำลัง 100 วัตต์จะกลายเป็นมาตรฐานในอนาคต อัตราการทำซ้ำสูงและเลเซอร์พลังงานพัลส์สูงช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการประมวลผล เช่น การตัดและการเจาะกระจกหนาสูงสุด 8 มม. เลเซอร์พิโคเซคันด์ UV แทบไม่มีแรงเค้นความร้อน และเหมาะสำหรับการประมวลผลวัสดุที่มีความไวสูง เช่น การตัดสเตนต์และผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่มีความไวสูงอื่นๆ

ในอุตสาหกรรมการประกอบและการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมชีวการแพทย์ อุตสาหกรรมแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ จะมีความต้องการเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูงสำหรับชิ้นส่วนต่างๆ เป็นจำนวนมาก และการประมวลผลด้วยเลเซอร์แบบไม่สัมผัสจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด เมื่อสภาพแวดล้อมทางเศรษฐกิจดีขึ้น การใช้งานเลเซอร์ความเร็วสูงจะกลับมาเติบโตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้