Майбутнє надшвидкої прецизійної обробки

Прецизійна обробка є важливою частиною лазерного виробництва. Вона розвивалася від ранніх твердотільних наносекундних зелених/ультрафіолетових лазерів до пікосекундних та фемтосекундних лазерів, і тепер надшвидкі лазери є основним напрямком. Якою буде майбутня тенденція розвитку надшвидкої прецизійної обробки?

Ультрашвидкі лазери першими пішли шляхом технології твердотільних лазерів. Твердотільні лазери мають характеристики високої вихідної потужності, високої стабільності та гарного керування. Вони є продовженням модернізації наносекундних/субнаносекундних твердотільних лазерів, тому пікосекундні фемтосекундні твердотільні лазери логічно замінюють наносекундні твердотільні лазери. Волоконні лазери популярні, надшвидкі лазери також рухаються в напрямку волоконних лазерів, і пікосекундні/фемтосекундні волоконні лазери швидко з'являються, конкуруючи з твердотільними надшвидкими лазерами.

Важливою особливістю надшвидких лазерів є перехід від інфрачервоного до ультрафіолетового випромінювання. Інфрачервона пікосекундна лазерна обробка має майже ідеальний ефект при різанні та свердлінні скла, керамічних підкладок, різанні пластин тощо. Однак ультрафіолетове світло під дією надкоротких імпульсів може досягти екстремальної «холодної обробки», а штампування та різання матеріалу майже не залишають слідів опіків, що забезпечує ідеальну обробку.

Технологічна тенденція розвитку лазерів з надкороткими імпульсами полягає у збільшенні потужності з 3 Вт та 5 Вт на початку до поточного рівня 100 Вт. Наразі для точної обробки на ринку зазвичай використовується потужність від 20 Вт до 50 Вт. Одна німецька установа почала вирішувати проблему надшвидких лазерів кіловатного рівня. Серія надшвидких лазерних чилерів S&A може задовольнити потреби в охолодженні більшості надшвидких лазерів на ринку та збагатити лінійку продуктів чилерів відповідно до змін на ринку.

Через вплив таких факторів, як COVID-19 та невизначена економічна ситуація, попит на споживчу електроніку, таку як годинники та планшети, буде млявим у 2022 році, а попит на надшвидкісні лазери для друкованих плат, дисплейних панелей та світлодіодів знизиться. Розвиток досягли лише галузі кіл та мікросхем, а надшвидка лазерна прецизійна обробка зіткнулася з труднощами зростання.

Вихід для надшвидких лазерів полягає у збільшенні потужності та розробці більшої кількості сценаріїв застосування. Пікосекундні лазери потужністю сто ват стануть стандартом у майбутньому. Лазери з високою частотою повторення та високою енергією імпульсів забезпечують ще більші можливості обробки, такі як різання та свердління скла товщиною до 8 мм. Ультрафіолетовий пікосекундний лазер майже не має термічного напруження та підходить для обробки високочутливих матеріалів, таких як різання стентів та інших високочутливих медичних виробів.

У складання та виробництві електронних виробів, аерокосмічній, біомедичній, напівпровідниковій та інших галузях промисловості існуватиме велика кількість вимог до точної обробки деталей, і безконтактна лазерна обробка буде найкращим вибором. Коли економічне середовище покращиться, застосування надшвидких лазерів неминуче повернеться до ритму високого зростання.