Yüksek Güçlü Ultra Hızlı Lazer Ekipmanları için Uygulama Pazarına Nasıl Girilir?

Endüstriyel lazer işleme üç temel özelliğe sahiptir: yüksek verimlilik, hassasiyet ve birinci sınıf kalite. Lazer işlemenin çeşitli üretim sektörlerinde yaygın olarak benimsenmesini sağlayan üç özellik şunlardır. İster yüksek güçte metal kesimi olsun, ister orta ve düşük güç seviyelerinde mikro işleme olsun, lazer yöntemleri geleneksel işleme tekniklerine kıyasla önemli avantajlar sergilemiştir. Sonuç olarak, lazer işleme son on yılda hızlı ve yaygın bir uygulama alanı bulmuştur.

Çin'de Ultra Hızlı Lazerlerin Geliştirilmesi

Lazer işleme uygulamaları giderek çeşitlenerek orta ve yüksek güçlü fiber lazer kesimi, büyük metal bileşenlerin kaynaklanması ve ultra hızlı lazer mikro işleme hassas ürünleri gibi farklı görevlere odaklanmıştır. Pikosaniye lazerler (10-12 saniye) ve femtosaniye lazerler (10-15 saniye) ile temsil edilen ultra hızlı lazerler, sadece 20 yılda gelişti. 2010 yılında ticari kullanıma girmiş ve giderek tıbbi ve endüstriyel işleme alanlarına nüfuz etmiştir. Çin, ultra hızlı lazerlerin endüstriyel kullanımını 2012 yılında başlattı ancak olgun ürünler ancak 2014 yılında ortaya çıktı. Bundan önce ultra hızlı lazerlerin hemen hemen tamamı ithal ediliyordu.

2015 yılına gelindiğinde, yabancı üreticiler nispeten olgun bir teknolojiye sahiplerdi, ancak ultra hızlı lazerlerin maliyeti 2 milyon Çin yuanını aşıyordu. Tek bir hassas ultra hızlı lazer kesim makinesi 4 milyon yuanın üzerinde bir fiyata satıldı. Yüksek maliyetler, ultra hızlı lazerlerin Çin'de yaygın olarak kullanılmasını engelledi. Çin, 2015 sonrasında ultra hızlı lazerlerin yerlileştirilmesi çalışmalarını hızlandırdı. Teknolojik atılımlar hızla gerçekleşti ve 2017 yılına gelindiğinde ondan fazla Çinli ultra hızlı lazer şirketi yabancı ürünlerle rekabet eder hale geldi. Çin yapımı ultra hızlı lazerlerin fiyatı sadece on binlerce yuan olduğundan, ithal ürünlerin fiyatları da buna göre düşürüldü. Bu süre zarfında, yerli olarak üretilen ultra hızlı lazerler, düşük güç aşamasında stabilize edildi ve ilgi gördü (3W-15W). Çin'den ultra hızlı lazer sevkiyatları 2015'te 100'den az üniteden 2021'de 2.400 üniteye yükseldi. 2020 yılında Çin'in ultra hızlı lazer pazarı yaklaşık 2,74 milyar yuandı.

Ultra Hızlı Lazerlerin Gücü Yeni Zirvelere Ulaşmaya Devam Ediyor

Son yıllarda, Çinli araştırmacıların çabaları sayesinde Çin yapımı ultra hızlı lazer teknolojisinde önemli ilerlemeler kaydedildi: 50W'lık ultraviyole pikosaniye lazerin başarılı bir şekilde geliştirilmesi ve 50W'lık femtosaniye lazerin kademeli olarak olgunlaştırılması. 2023 yılında Pekin merkezli bir şirket 500W'lık yüksek güçlü kızılötesi pikosaniye lazeri tanıttı. Çin'in ultra hızlı lazer teknolojisi şu anda Avrupa ve ABD'deki gelişmiş seviyelerle arasındaki farkı önemli ölçüde azaltmış durumda; sadece maksimum güç, kararlılık ve minimum darbe genişliği gibi temel göstergelerde geride kalıyor.

Ultra hızlı lazerlerin gelecekteki beklenen gelişimi, darbe genişliğindeki sürekli iyileştirmelerle birlikte 1000W kızılötesi pikosaniye ve 500W femtosaniye lazer gibi daha yüksek güç varyantlarının tanıtılmasına odaklanmaya devam ediyor. Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte uygulamada bazı darboğazların aşılması bekleniyor.

Çin'deki İç Pazar Talebi Lazer Üretim Kapasitesinin Gelişiminin Gerisinde Kalıyor

Çin'in ultra hızlı lazer pazarının büyüme hızı, sevkiyatlardaki artışın önemli ölçüde gerisinde kalıyor. Bu tutarsızlık esas olarak Çin'deki ultra hızlı lazerlerin alt uygulama pazarının henüz tam olarak açılmamış olmasından kaynaklanıyor. Yurt içi ve yurt dışı lazer üreticileri arasındaki yoğun rekabet, pazar payı kapmak için fiyat savaşları, uygulama tarafında henüz olgunlaşmamış prosesler ve son üç yıldır akıllı telefon elektroniği/paneli pazarında yaşanan düşüş, birçok kullanıcının ultra hızlı lazer hatlarına yönelik üretimlerini genişletme konusunda tereddüt etmesine yol açtı.

Ultra hızlı lazerlerin sac metalde görünür lazer kesimi ve kaynak işlemlerinden farklı olarak işleme kabiliyetleri, görevlerin son derece kısa sürede tamamlanmasını sağladığından, çeşitli proseslerde kapsamlı araştırma gerektirmektedir. Günümüzde ultra hızlı lazerlerin tam ekran akıllı telefonların, camların, OLED PET filmlerin, FPC esnek kartların, PERC güneş pillerinin, gofret kesimlerinin ve devre kartlarında kör delik delme işlemlerinin de aralarında bulunduğu pek çok alanda olgun uygulamalara sahip olduğunu sıklıkla dile getiriyoruz. Ayrıca havacılık ve savunma sektörlerinde özel parçaların delinmesi ve kesilmesinde de önemleri ortaya çıkmaktadır.

Ultra hızlı lazerlerin birçok alanda kullanılmaya uygun olduğu iddia edilse de, gerçek kullanım alanları farklı bir konudur. Yarı iletken malzemeler, yongalar, gofretler, PCB'ler, bakır kaplı levhalar ve SMT gibi büyük ölçekli üretimin yapıldığı endüstrilerde ultra hızlı lazerlerin önemli uygulamaları çok azdır veya hiç yoktur. Bu durum, ultra hızlı lazer uygulamalarının ve süreçlerinin geliştirilmesinde bir gecikmeye işaret ediyor ve lazer teknolojisindeki gelişmelerin gerisinde kalındığını gösteriyor.

Ultra Hızlı Lazer İşlemede Uygulamaları Keşfetmenin Uzun Yolculuğu

Çin'de hassas lazer ekipmanları konusunda uzmanlaşmış şirket sayısı nispeten azdır ve metal lazer kesim işletmelerinin yalnızca yaklaşık 1/20'sini oluşturmaktadır. Bu şirketler genellikle ölçek olarak büyük değillerdir ve çip, PCB ve panel gibi endüstrilerde proses geliştirme fırsatları sınırlıdır. Ayrıca, terminal uygulamalarında olgun üretim süreçlerine sahip endüstriler, lazer mikro işlemeye geçiş yaparken sıklıkla çok sayıda deneme ve doğrulama ile karşı karşıya kalmaktadır. Ekipman maliyetleri göz önüne alındığında, güvenilir yeni proses çözümlerinin keşfi önemli deneme yanılma süreci gerektirir. Bu geçiş kolay bir süreç değil.

Tüm panel cam kesimi, ultra hızlı lazerler için belirli bir nişte uygulanabilir bir giriş noktası olabilir. Mobil cam ekranlarda lazer kesimin hızla benimsenmesi başarılı bir örnek olarak karşımıza çıkıyor. Ancak diğer endüstrilerde özel malzeme bileşenleri veya yarı mamul ürünler için ultra hızlı lazerlere yönelmek daha fazla araştırma zamanı gerektiriyor. Günümüzde ultra hızlı lazer uygulamaları sınırlı düzeyde kalmakta olup, öncelikli olarak metal olmayan malzemelerin kesilmesine odaklanmaktadır. OLED'ler/yarı iletkenler gibi daha geniş alanlarda uygulama eksikliği var; bu da Çin'in ultra hızlı lazer işleme teknolojisinin genel seviyesinin henüz yüksek olmadığını gösteriyor. Bu durum, önümüzdeki on yıl içerisinde ultra hızlı lazer işleme uygulamalarında kademeli bir artış beklenmesiyle birlikte, gelecekteki gelişmeler için muazzam bir potansiyel anlamına geliyor.