Tương lai của gia công chính xác siêu nhanh

Gia công chính xác là một phần quan trọng của sản xuất laser. Nó đã phát triển từ laser xanh/tia cực tím rắn nano giây ban đầu đến laser pico giây và femto giây, và hiện nay laser siêu nhanh đang là xu hướng chủ đạo. Xu hướng phát triển trong tương lai của gia công chính xác siêu nhanh sẽ là gì?

Laser siêu nhanh là công nghệ đầu tiên đi theo con đường công nghệ laser thể rắn. Laser thể rắn có đặc điểm là công suất đầu ra cao, độ ổn định cao và khả năng điều khiển tốt. Chúng là sự tiếp nối nâng cấp của laser thể rắn nano giây/dưới nano giây, vì vậy việc laser thể rắn pico giây/femto giây thay thế laser thể rắn nano giây là hợp lý. Laser sợi quang rất phổ biến, laser siêu nhanh cũng đã chuyển sang hướng laser sợi quang, và laser sợi quang pico giây/femto giây đã xuất hiện nhanh chóng, cạnh tranh với laser siêu nhanh thể rắn.

Một tính năng quan trọng của laser siêu nhanh là khả năng nâng cấp từ hồng ngoại lên cực tím. Quá trình xử lý laser hồng ngoại pico giây có hiệu quả gần như hoàn hảo trong việc cắt và khoan kính, nền gốm, cắt wafer, v.v. Tuy nhiên, dưới sự hỗ trợ của xung cực ngắn, tia cực tím có thể đạt được "gia công lạnh" đến mức tối đa, và quá trình đục lỗ và cắt trên vật liệu hầu như không có vết cháy xém, đạt được hiệu quả xử lý hoàn hảo.

Xu hướng mở rộng công nghệ của laser xung cực ngắn là tăng công suất , từ 3 watt và 5 watt ban đầu lên mức 100 watt hiện tại. Hiện nay, gia công chính xác trên thị trường thường sử dụng công suất từ ​​20 watt đến 50 watt. Một tổ chức của Đức đã bắt đầu giải quyết vấn đề laser siêu nhanh ở mức kilowatt. Dòng máy làm lạnh laser siêu nhanh S&A có thể đáp ứng nhu cầu làm mát của hầu hết các loại laser siêu nhanh trên thị trường, đồng thời làm phong phú thêm dòng sản phẩm máy làm lạnh S&A theo sự thay đổi của thị trường.

Do ảnh hưởng của các yếu tố như COVID-19 và môi trường kinh tế bất ổn, nhu cầu đối với các thiết bị điện tử tiêu dùng như đồng hồ và máy tính bảng sẽ chậm lại vào năm 2022, và nhu cầu về laser siêu nhanh trong PCB (bảng mạch in), tấm nền màn hình và đèn LED sẽ giảm. Chỉ có lĩnh vực gia công tròn và chip được thúc đẩy, và gia công chính xác bằng laser siêu nhanh đã gặp phải những thách thức về tăng trưởng.

Giải pháp cho laser siêu nhanh là tăng công suất và phát triển nhiều ứng dụng hơn. Tia laser pico giây công suất hàng trăm watt sẽ trở thành tiêu chuẩn trong tương lai. Tần số lặp lại cao và năng lượng xung lớn cho phép khả năng xử lý thậm chí còn lớn hơn, chẳng hạn như cắt và khoan kính dày tới 8 mm. Tia laser UV pico giây gần như không có ứng suất nhiệt và phù hợp để xử lý các vật liệu có độ nhạy cao, chẳng hạn như cắt stent và các sản phẩm y tế có độ nhạy cao khác.

Trong các ngành công nghiệp lắp ráp và sản xuất sản phẩm điện tử, hàng không vũ trụ, y sinh, wafer bán dẫn và các ngành công nghiệp khác, nhu cầu gia công chính xác các chi tiết sẽ rất lớn, và gia công laser không tiếp xúc sẽ là lựa chọn tốt nhất. Khi môi trường kinh tế phục hồi, việc ứng dụng laser siêu nhanh chắc chắn sẽ quay trở lại quỹ đạo tăng trưởng cao.