อนาคตของเครื่องจักรความแม่นยำความเร็วสูง

การตัดเฉือนที่แม่นยำถือเป็นส่วนสำคัญของการผลิตด้วยเลเซอร์ ได้มีการพัฒนาจากเลเซอร์สีเขียว/อัลตราไวโอเลตแบบนาโนวินาทีแบบโซลิดในช่วงแรกๆ ไปจนถึงเลเซอร์แบบพิโควินาทีและเฟมโตวินาที และปัจจุบัน เลเซอร์อัลตราฟาสต์กำลังเป็นกระแสหลัก แนวโน้มการพัฒนาเครื่องจักรความแม่นยำระดับอัลตราฟาสต์ในอนาคตจะเป็นอย่างไร?

เลเซอร์แบบอัลตราฟาสต์เป็นเทคโนโลยีเลเซอร์แบบโซลิดสเตตรุ่นแรกๆ เลเซอร์โซลิดสเตตมีคุณลักษณะของกำลังเอาต์พุตสูง ความเสถียรสูง และการควบคุมที่ดี เป็นการต่อยอดการอัพเกรดเลเซอร์โซลิดสเตตระดับนาโนวินาที/ซับนาโนวินาที ดังนั้นเลเซอร์โซลิดสเตตระดับเฟมโตวินาทีแบบพิโควินาทีจึงเข้ามาแทนที่เลเซอร์โซลิดสเตตระดับนาโนวินาทีได้อย่างสมเหตุสมผล เลเซอร์ไฟเบอร์ได้รับความนิยม เลเซอร์ความเร็วสูงก็ได้พัฒนามาในทิศทางเดียวกับเลเซอร์ไฟเบอร์เช่นกัน และเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพิโกวินาที/เฟมโตวินาทีก็ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยแข่งขันกับเลเซอร์ความเร็วสูงแบบโซลิดได้

คุณสมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งของเลเซอร์ความเร็วสูงคือการอัปเกรดจากอินฟราเรดเป็นอัลตราไวโอเลต การประมวลผลด้วยเลเซอร์อินฟราเรดพิโคเซคันด์ให้ผลลัพธ์ที่เกือบสมบูรณ์แบบในการตัดและเจาะกระจก พื้นผิวเซรามิก การตัดเวเฟอร์ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม แสงอัลตราไวโอเลตภายใต้พรของพัลส์สั้นพิเศษสามารถบรรลุ "การประมวลผลแบบเย็น" ได้อย่างถึงขีดสุด และการเจาะและการตัดบนวัสดุแทบจะไม่มีรอยไหม้ ทำให้ได้การประมวลผลที่สมบูรณ์แบบ

แนวโน้มการขยายตัวทางเทคโนโลยีของเลเซอร์พัลส์สั้นพิเศษคือการเพิ่มกำลัง จาก 3 วัตต์และ 5 วัตต์ในช่วงแรกมาอยู่ที่ระดับ 100 วัตต์ในปัจจุบัน ในปัจจุบันการประมวลผลความแม่นยำในตลาดโดยทั่วไปใช้พลังงาน 20 วัตต์ถึง 50 วัตต์ และสถาบันแห่งหนึ่งของเยอรมนีได้เริ่มดำเนินการแก้ไขปัญหาเลเซอร์ความเร็วสูงระดับกิโลวัตต์แล้ว S&เครื่องทำความเย็นเลเซอร์แบบความเร็วสูง ซีรีส์นี้สามารถตอบสนองความต้องการการระบายความร้อนของเลเซอร์ความเร็วสูงส่วนใหญ่ในตลาด และเพิ่ม S&สายผลิตภัณฑ์เครื่องทำความเย็นตามการเปลี่ยนแปลงของตลาด

จากปัจจัยต่างๆ เช่น COVID-19 และสภาพแวดล้อมทางเศรษฐกิจที่ไม่แน่นอน ความต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น นาฬิกาและแท็บเล็ต จะชะลอตัวในปี 2565 และความต้องการเลเซอร์ความเร็วสูงใน PCB (แผงวงจรพิมพ์) แผงจอแสดงผล และ LED จะลดลง มีการขับเคลื่อนเฉพาะสนามวงกลมและชิปเท่านั้น และการตัดเฉือนด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำความเร็วสูงได้เผชิญกับความท้าทายด้านการเติบโต

ทางออกสำหรับเลเซอร์ความเร็วสูงคือการเพิ่มพลังงานและพัฒนาสถานการณ์การใช้งานเพิ่มเติม พิโกเซคันด์ขนาด 100 วัตต์จะกลายเป็นมาตรฐานในอนาคต อัตราการทำซ้ำที่สูงและเลเซอร์พลังงานพัลส์สูงทำให้มีศักยภาพในการประมวลผลที่ดียิ่งขึ้น เช่น การตัดและการเจาะกระจกที่มีความหนาถึง 8 มม. เลเซอร์ UV picosecond แทบไม่มีความเครียดจากความร้อนและเหมาะสำหรับการประมวลผลวัสดุที่มีความไวสูง เช่น การตัดสเตนต์และผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่มีความไวสูงอื่นๆ

ในอุตสาหกรรมการประกอบและการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ อวกาศ ชีวการแพทย์ เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ จะมีความต้องการการตัดเฉือนที่แม่นยำสำหรับชิ้นส่วนจำนวนมาก และการประมวลผลด้วยเลเซอร์แบบไม่สัมผัสจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เมื่อสภาพแวดล้อมทางเศรษฐกิจดีขึ้น การประยุกต์ใช้เลเซอร์ความเร็วสูงก็จะกลับมาเติบโตอย่างรวดเร็วอีกครั้งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้