Paano Makinabang sa Aplikasyon ng Kagamitan para sa High-Power Ultrafast Laser Equipment?

Ipinagmamalaki ng industriyal na pagproseso ng laser ang tatlong mahahalagang katangian: mataas na kahusayan, katumpakan, at de-kalidad na kalidad. Ang tatlong katangiang ito ang dahilan kung bakit malawakang tinatanggap ang pagproseso ng laser sa iba't ibang sektor ng pagmamanupaktura. Mapa-high-power metal cutting man o micro-processing sa katamtaman hanggang mababang antas ng kuryente, ang mga pamamaraan ng laser ay nagpakita ng mga makabuluhang bentahe kumpara sa mga tradisyonal na pamamaraan ng pagproseso. Dahil dito, ang pagproseso ng laser ay mabilis at laganap na ginamit sa nakalipas na dekada o higit pa.

Ang Pag-unlad ng mga Ultrafast Laser sa Tsina

Unti-unting nag-iba-iba ang mga aplikasyon sa pagproseso ng laser, na nakatuon sa iba't ibang gawain tulad ng medium- at high-power fiber laser cutting, pag-welding ng malalaking bahagi ng metal, at mga ultrafast laser micro-processing precision product. Ang mga ultrafast laser, na kinakatawan ng mga picosecond laser (10-12 segundo) at femtosecond laser (10-15 segundo), ay umunlad sa loob lamang ng 20 taon. Pumasok ang mga ito sa komersyal na paggamit noong 2010 at unti-unting nakapasok sa mga larangan ng medikal at industriyal na pagproseso. Sinimulan ng Tsina ang industriyal na paggamit ng mga ultrafast laser noong 2012, ngunit ang mga mature na produkto ay lumitaw lamang noong 2014. Bago ito, halos lahat ng ultrafast laser ay inangkat.

Pagsapit ng 2015, ang mga tagagawa sa ibang bansa ay may medyo mature na teknolohiya, ngunit ang halaga ng mga ultrafast laser ay lumampas sa 2 milyong yuan ng Tsina. Ang isang single precision ultrafast laser cutting machine ay naibenta sa mahigit 4 na milyong yuan. Ang mataas na halaga ay nakahadlang sa malawakang paggamit ng mga ultrafast laser sa Tsina. Pagkatapos ng 2015, pinabilis ng Tsina ang pagpapalaganap ng mga ultrafast laser. Mabilis na naganap ang mga teknolohikal na tagumpay, at pagsapit ng 2017, mahigit sampung kumpanya ng ultrafast laser ng Tsina ang nakikipagkumpitensya kapantay ng mga dayuhang produkto. Ang mga ultrafast laser na gawa sa Tsina ay nagkakahalaga lamang ng sampu-sampung libong yuan, na nag-udyok sa mga imported na produkto na ibaba ang kanilang mga presyo nang naaayon. Sa panahong iyon, ang mga ultrafast laser na gawa sa loob ng bansa ay naging matatag at nakakuha ng traksyon sa low-power stage (3W-15W). Ang mga kargamento ng mga ultrafast laser ng Tsina ay tumaas mula sa wala pang 100 yunit noong 2015 hanggang 2,400 yunit noong 2021. Noong 2020, ang merkado ng ultrafast laser ng Tsina ay humigit-kumulang 2.74 bilyong yuan.

Ang Kapangyarihan ng mga Ultrafast Laser ay Patuloy na Umaabot sa Bagong Taas

Sa mga nakaraang taon, salamat sa mga pagsisikap ng mga mananaliksik sa Tsina, nagkaroon ng mga makabuluhang pagsulong sa teknolohiya ng ultrafast laser na gawa sa Tsina: ang matagumpay na pag-unlad ng isang 50W ultraviolet picosecond laser at ang unti-unting pagkahinog ng isang 50W femtosecond laser. Noong 2023, isang kumpanya na nakabase sa Beijing ang nagpakilala ng isang 500W high-power infrared picosecond laser. Sa kasalukuyan, ang ultrafast laser technology ng Tsina ay lubos na nakapagpaliit ng agwat na may mga advanced na antas sa Europa at Estados Unidos, na nahuhuli lamang sa mga pangunahing tagapagpahiwatig tulad ng maximum na lakas, katatagan, at minimum na lapad ng pulso.

Ang inaasahang pag-unlad sa hinaharap ng mga ultrafast laser ay patuloy na nakatuon sa pagpapakilala ng mga variant na may mas mataas na lakas, tulad ng 1000W infrared picosecond at 500W femtosecond laser, na may patuloy na mga pagpapabuti sa pulse width. Habang umuunlad ang teknolohiya, inaasahang malalampasan ang ilang mga bottleneck sa aplikasyon.

Ang Demand sa Lokal na Pamilihan sa Tsina ay Nahuhuli sa Pag-unlad ng Kapasidad sa Produksyon ng Laser

Ang bilis ng paglago ng laki ng merkado ng ultrafast laser sa Tsina ay lubhang nahuhuli sa pagtaas ng mga kargamento. Ang pagkakaibang ito ay pangunahing nagmumula sa katotohanan na ang downstream application market para sa mga ultrafast laser ng Tsina ay hindi pa ganap na nabubuksan. Ang matinding kompetisyon sa pagitan ng mga lokal at dayuhang tagagawa ng laser, ang pakikisangkot sa mga digmaan sa presyo upang makuha ang bahagi sa merkado, kasama ang maraming mga hindi pa ganap na proseso sa larangan ng aplikasyon at ang pagbagsak sa merkado ng electronics/panel ng smartphone sa nakalipas na tatlong taon, ay humantong sa maraming gumagamit na mag-atubiling palawakin ang kanilang produksyon sa mga ultrafast laser lines.

Hindi tulad ng visible laser cutting at welding sa sheet metal, ang kakayahan sa pagproseso ng mga ultrafast laser ay nakakakumpleto ng mga gawain sa napakaikling panahon, na nangangailangan ng malawak na pananaliksik sa iba't ibang proseso. Sa kasalukuyan, madalas nating binabanggit na ang mga ultrafast laser ay may mga praktikal na aplikasyon sa pagputol ng mga full-screen na smartphone, salamin, OLED PET film, FPC flexible board, PERC solar cells, wafer cutting, at blind hole drilling sa mga circuit board, bukod sa iba pang larangan. Bukod pa rito, ang kanilang kahalagahan ay kitang-kita sa sektor ng aerospace at depensa para sa pagbabarena at pagputol ng mga espesyal na bahagi.

Mahalagang tandaan na bagama't sinasabing angkop ang mga ultrafast laser para sa maraming larangan, ang aktwal na aplikasyon ng mga ito ay nananatiling ibang usapan. Sa mga industriya na may malawakang produksyon tulad ng mga materyales na semiconductor, chips, wafers, PCBs, copper-clad boards, at SMT, kakaunti, kung mayroon man, ang mahahalagang aplikasyon ng mga ultrafast laser. Ipinapahiwatig nito ang isang pagkaantala sa pag-unlad ng mga aplikasyon at proseso ng ultrafast laser, na nahuhuli sa bilis ng mga pagsulong sa teknolohiya ng laser.

Ang Mahabang Paglalakbay ng Paggalugad ng mga Aplikasyon sa Ultrafast Laser Processing

Sa Tsina, ang bilang ng mga kumpanyang dalubhasa sa kagamitan sa precision laser ay medyo maliit, na bumubuo lamang ng halos 1/20 ng mga negosyo sa metal laser cutting. Ang mga kumpanyang ito ay karaniwang hindi malaki ang saklaw at may limitadong mga pagkakataon para sa pagpapaunlad ng proseso sa mga industriya tulad ng mga chips, PCB, at panel. Bukod dito, ang mga industriya na may mga mature na proseso ng produksyon sa mga terminal application ay kadalasang nahaharap sa maraming pagsubok at pagpapatunay kapag lumilipat sa laser micro-processing. Ang pagtuklas ng maaasahang mga bagong solusyon sa proseso ay nangangailangan ng malaking pagsubok at pagkakamali, isinasaalang-alang ang mga gastos sa kagamitan. Ang paglipat na ito ay hindi isang madaling proseso.

Ang whole-panel glass cutting ay maaaring maging isang posibleng entry point para sa mga ultrafast laser sa isang partikular na niche. Ang mabilis na pag-aampon ng laser cutting para sa mga mobile glass screen ay nagsisilbing isang matagumpay na halimbawa. Gayunpaman, ang pag-aaral ng mga ultrafast laser para sa mga espesyal na bahagi ng materyal o mga semi-finished na produkto sa ibang mga industriya ay nangangailangan ng mas maraming oras para sa paggalugad. Sa kasalukuyan, ang mga aplikasyon ng ultrafast laser ay nananatiling medyo limitado, pangunahing nakatuon sa pagputol ng materyal na hindi metal. Mayroong kakulangan ng mga aplikasyon sa mas malawak na larangan tulad ng mga OLED/semiconductor, na nagpapakita na ang pangkalahatang antas ng teknolohiya sa pagproseso ng ultrafast laser ng Tsina ay hindi pa mataas. Ipinapahiwatig din nito ang napakalaking potensyal para sa pag-unlad sa hinaharap, na may inaasahang unti-unting pagtaas sa mga aplikasyon ng ultrafast laser processing sa susunod na dekada.