Công nghệ laser là công cụ gia công vật liệu khá phổ biến trong ngành công nghiệp và có tiềm năng to 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 áo đến cắt và hàn kim loại bằng laser, công nghệ laser đã được ứng dụng trong nhiều 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, gia công nhựa, thủ công mỹ nghệ, v.v. Tuy nhiên, sản xuất laser đang phải đối mặt với vấn đề thắt nút cổ chai - thị trường phân khúc của nó chỉ bao gồm gia công kim loại, sản xuất 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 thị trường phân khúc hơn và hiện thực hóa ứng dụng quy mô.
Từ năm 2014, kỹ thuật cắt laser sợi quang đã được ứng dụng trên quy mô lớn và dần thay thế phương pháp cắt kim loại truyền thống và một số phương pháp cắt CNC. Kỹ thuật hàn và đánh dấu bằng laser sợi quang cũng chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng. Ngày nay, 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 gia công, quang học và các thành phần cốt lõi khác. Nhìn chung, sản xuất 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 đề cập đến 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. Các loại ứng dụng này không yêu cầu độ chính xác cao. Mặt khác, gia công vi mô bằng laser yêu cầu gia công có độ chính xác cao và thường được sử dụng trong khoan laser/hàn vi mô wafer silicon, thủy tinh, gốm sứ, PCB, màng mỏng, v.v.
Thị trường gia công vi mô bằng laser vẫn chưa phát triển hoàn toàn do chi phí cao của nguồn laser và các bộ phận của nó. Từ năm 2016, công nghệ gia công 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, slide camera, kính OLED, xử lý ăng-ten bên trong. Ngành công nghiệp laser siêu nhanh trong nước đang phát triển nhanh chóng. Đến năm 2019, đã có hơn 20 doanh nghiệp phát triển và sản xuất laser pico giây và laser femto giây. Mặc dù laser siêu nhanh cao cấp vẫn do các nước châu Âu thống trị, nhưng 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 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 laser siêu nhanh sẽ có nhu cầu cao hơn trong gia công PCB, tạo rãnh PERC cho tế bào quang điện, cắt màn hình, v.v.
Laser pico giây và laser femto giây nội địa đang phát triển theo xu hướng công suất cao. Trước đây, sự khác biệt chính giữa laser siêu nhanh nội địa và laser ngoại nhập là độ ổn định và độ tin cậy. Do đó, một thiết bị làm mát chính xác là rất quan trọng đối với độ ổn định của laser siêu nhanh. Kỹ thuật làm mát laser nội địa đã phát triển nhanh chóng, từ mức ban đầu là ±1°C, lên ±0,5°C và sau đó là ±0,2°C, độ ổn định ngày càng cao và đáp ứng nhu cầu của hầu hết các nhà sản xuất laser. Tuy nhiên, khi công suất laser ngày càng cao, độ ổn định nhiệt độ trở nên khó duy trì. Do đó, việc phát triển hệ thống làm mát laser có độ chính xác cực cao đã trở thành một thách thức trong ngành công nghiệp laser.
May mắn thay, có một công ty trong nước đã đạt được bước đột phá này. Năm 2020, S&A Teyu đã ra mắt thiết bị làm mát laser CWUP-20, được thiết kế chuyên biệt để làm mát laser siêu nhanh như laser pico giây, laser femto giây và laser nano giây. Thiết bị làm mát laser vòng kín này có độ ổn định nhiệt độ ±0,1℃ và thiết kế nhỏ gọn, có thể ứng dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Vì laser siêu nhanh thường được sử dụng trong gia công chính xác cao, nên độ ổn định càng cao thì hệ thống làm mát càng tốt. Trên thực tế, công nghệ làm mát laser với độ ổn định ±0,1℃ khá khan hiếm ở nước ta và trước đây chủ yếu được các nước như Nhật Bản, các nước châu Âu, Hoa Kỳ, v.v. áp dụng. Tuy nhiên, sự phát triển thành công của CWUP-20 đã phá vỡ thế 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
