Sự phát triển nhanh chóng của sản xuất laser
Kỹ thuật laser là một công cụ xử lý vật liệu khá phổ biến trong ngành công nghiệp và có tiềm năng lớn. Đến năm 2020, quy mô thị trường sản phẩm laser trong nước đã đạt gần 100 tỷ Nhân dân tệ, chiếm hơn 1/3 thị phần toàn cầu.
Từ khắc laser trên da, chai nhựa và nút đến cắt kim loại bằng laser & Kỹ thuật hàn, laser đã được sử dụng trong các ngành công nghiệp liên quan đến cuộc sống hàng ngày của con người, bao gồm gia công kim loại, sản xuất điện tử, thiết bị gia dụng, ô tô, pin, hàng không vũ trụ, đóng tàu, chế biến nhựa, thủ công mỹ nghệ, v.v. Mặc dù vậy, sản xuất laser vẫn đang phải đối mặt với vấn đề thắt nút cổ chai - thị trường phân khúc của nó chỉ bao gồm chế biến kim loại, sản xuất thiết bị điện tử, pin, bao bì sản phẩm, quảng cáo, v.v. Ngành công nghiệp laser hiện nay cần phải suy nghĩ về cách khai thác nhiều phân khúc thị trường hơn và hiện thực hóa ứng dụng trên quy mô lớn.
Ứng dụng cao cấp đòi hỏi độ chính xác cao
Từ năm 2014, công nghệ cắt laser sợi quang đã được ứng dụng trên quy mô lớn và dần thay thế công nghệ cắt kim loại truyền thống và một số công nghệ cắt CNC. Kỹ thuật hàn và đánh dấu bằng laser sợi quang cũng chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng. Ngày nay, công nghệ gia công laser sợi quang đã chiếm hơn 60% ứng dụng laser công nghiệp. Xu hướng này cũng thúc đẩy nhu cầu về laser sợi quang, thiết bị làm mát, đầu xử lý, quang học và các thành phần cốt lõi khác. Nói chung, sản xuất bằng laser có thể được chia thành gia công vĩ mô bằng laser và gia công vi mô bằng laser. Gia công vĩ mô bằng laser là ứng dụng laser công suất cao và thuộc về gia công thô, bao gồm gia công kim loại nói chung, sản xuất phụ tùng hàng không vũ trụ, gia công thân xe, làm biển quảng cáo, v.v. Những ứng dụng như thế này không đòi hỏi độ chính xác cao. Ngược lại, gia công vi mô bằng laser đòi hỏi độ chính xác cao và thường được sử dụng trong quá trình khoan laser/hàn vi mô tấm silicon, thủy tinh, gốm sứ, PCB, màng mỏng, v.v.
Do chi phí cao của nguồn laser và các bộ phận của nó, thị trường gia công vi mô bằng laser vẫn chưa được phát triển đầy đủ. Từ năm 2016, công nghệ xử lý laser siêu nhanh trong nước đã bắt đầu được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm như điện thoại thông minh và laser được sử dụng cho mô-đun vân tay, camera trượt, kính OLED, xử lý ăng-ten bên trong. Ngành công nghiệp laser siêu nhanh trong nước đang phát triển nhanh chóng. Tính đến năm 2019, đã có hơn 20 doanh nghiệp phát triển và sản xuất laser pico giây và laser femto giây. Mặc dù công nghệ laser siêu nhanh cao cấp vẫn do các nước châu Âu thống trị, nhưng công nghệ laser siêu nhanh trong nước đã trở nên khá ổn định. Trong những năm tới, gia công vi mô bằng laser sẽ trở thành lĩnh vực có tiềm năng nhất và gia công có độ chính xác cao sẽ trở thành tiêu chuẩn của một số ngành công nghiệp. Điều đó có nghĩa là tia laser siêu nhanh sẽ có nhu cầu cao hơn trong xử lý PCB, tạo rãnh PERC cho tế bào quang điện, cắt lưới, v.v.
S&Teyu ra mắt máy làm lạnh laser siêu nhanh
Laser picosecond và laser femtosecond trong nước đang phát triển theo xu hướng công suất cao. Trước đây, sự khác biệt chính giữa laser siêu nhanh trong nước và laser nước ngoài là độ ổn định và độ tin cậy. Do đó, một thiết bị làm mát chính xác là rất quan trọng đối với sự ổn định của tia laser siêu nhanh. Kỹ thuật làm mát bằng laser trong nước đã phát triển nhanh chóng, từ ban đầu ±1°C, đến ±0.5°C và sau đó ±0.2°C, độ ổn định ngày càng cao và đáp ứng được nhu cầu của hầu hết các hoạt động sản xuất laser. Tuy nhiên, khi công suất laser ngày càng cao thì độ ổn định nhiệt độ trở nên khó duy trì. Do đó, việc phát triển hệ thống làm mát bằng laser có độ chính xác cực cao đã trở thành một thách thức trong ngành công nghiệp laser.
Nhưng may mắn thay, có một công ty trong nước đã có bước đột phá này. Năm 2020, S&Thiết bị làm mát bằng laser CWUP-20 do Teyu ra mắt được thiết kế đặc biệt để làm mát các loại laser siêu nhanh như laser pico giây, laser femto giây và laser nano giây. Máy làm lạnh laser vòng kín này có các tính năng ±0,1℃ độ ổn định nhiệt độ và thiết kế nhỏ gọn và có thể áp dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Vì tia laser siêu nhanh thường được sử dụng trong quá trình gia công có độ chính xác cao nên độ ổn định càng cao thì hệ thống làm mát càng tốt. Trên thực tế, kỹ thuật làm mát bằng laser có đặc điểm ±0.1℃ tính ổn định khá khan hiếm ở nước ta và trước đây thường do các nước như Nhật Bản, các nước châu Âu, Hoa Kỳ, v.v. thống trị. Nhưng hiện nay, sự phát triển thành công của CWUP-20 đã phá vỡ sự thống trị này và có thể phục vụ tốt hơn cho thị trường laser siêu nhanh trong nước. Tìm hiểu thêm về máy làm lạnh laser siêu nhanh này tại https://www.chillermanual.net/ultra-precise-small-water-chiller-cwup-20-for-20w-solid-state-ultrafast-laser_p242.html
