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雷射製冷設備供應商受益於紫外線雷射的快速發展

雷射製冷設備供應商受益於紫外線雷射的快速發展

雷射製冷設備供應商受益於紫外線雷射的快速發展 1

如今,光纖雷射在雷射市場佔據主導地位,其光彩遠超紫外線雷射。廣泛的工業應用證明了光纖雷射佔據最大市場份額的合理性。至於紫外線雷射器,由於其身體的局限性,在許多領域可能不如光纖雷射器適用,但355nm波長的獨特屬性使紫外線雷射器有別於其他雷射器,使其成為某些特殊應用的首選。

紫外雷射是透過對紅外光進行三次諧波產生技術來實現的。它是一種冷光源,其加工方法被稱為冷加工。紫外線雷射具有相對較短的波長和脈衝寬度以及高品質的光束,能夠產生更聚焦的雷射點並保持最小的熱影響區,從而實現更精密的微加工。紫外線雷射的高功率吸收率,尤其是在紫外線波長和短脈衝範圍內,使材料能夠快速氣化,從而最大限度地減少熱影響區和碳化。此外,較小的聚焦點使紫外線雷射能夠應用於更精確、更小的加工區域。由於熱影響區非常小,紫外線雷射加工被歸類為冷加工,這是紫外線雷射區別於其他雷射最顯著的特徵之一。紫外線雷射能夠深入材料內部,在加工過程中利用光化學反應。紫外雷射的波長比可見光波長短。然而正是這種短波長使得紫外線雷射能夠更精確地聚焦,從而使紫外線雷射能夠進行精確的高端加工,同時保持卓越的定位精度。

紫外線雷射廣泛應用於電子產品打標、白色家電外殼打標、食品藥品生產日期打標、皮革、工藝品、織物切割、橡膠製品、眼鏡材料、銘牌、通訊設備等。此外,紫外線雷射還可應用於PCB切割、陶瓷鑽孔劃線等高階精密加工領域。值得一提的是,EUV是唯一能夠在7奈米晶片上進行加工的雷射加工技術,它的存在使得摩爾定律至今仍有效。

近兩年,紫外線雷射器市場經歷了快速發展。 2016年之前,國內紫外線雷射總出貨量不足3,000台,2016年更是大幅成長至6,000多台,2017年更是躍升至9,000台。紫外線雷射器市場的快速發展源於市場對紫外線雷射高端加工應用的需求不斷增長,此外,一些先前以YAG雷射和CO2雷射為主的應用領域,如今也逐漸被紫外線雷射器所取代。

國內生產和銷售紫外線雷射的公司有很多,包括 Huaray、Inngu、Bellin、Logan、Maiman、RFH、Inno、DZD Photonics 和 Photonix。 2009 年時,國內紫外線雷射技術仍處於發展初期,但現在已經相對成熟,數十家紫外線雷射器公司已經實現量產,打破了國外品牌在紫外線固體雷射領域的壟斷,大大降低了國產紫外線雷射器的價格。價格的大幅下降使得紫外線雷射加工更加普及,有助於提高國內加工水準。但值得一提的是,國內廠商主要集中在 1W-12W 的中低功率紫外線雷射。 (Huaray 已經開發出 20W 以上的紫外線雷射。)而在高功率紫外線雷射方面,國內廠商尚無能力生產,遠遠落後於國外品牌。

國外品牌方面,Spectral-Physics、Coherent、Trumpf、AOC、Powerlase和IPG是海外紫外線雷射市場的主要參與者。 Spectral-Physics開發了60W高功率紫外線雷射(M2<1.3),而Powerlase則擁有DPSS 180W紫外線雷射(M2<30)。 IPG年銷售額近千萬人民幣,其光纖雷射佔中國光纖雷射市場50%以上的份額。儘管與光纖雷射相比,中國紫外線雷射器的銷量在其總銷量中所佔比例較小,但IPG仍然認為中國紫外線雷射器市場前景光明,這得益於中國消費電子加工應用日益增長的需求。上個季度,IPG的紫外線雷射器銷售額超過100萬美元。 IPG希望與MKS旗下的Spectral-Physics在紫外線雷射領域,以及較傳統的DPSSL領域展開競爭。

整體而言,儘管紫外線雷射的普及程度不如光纖雷射器,但其應用前景和市場需求依然看好,這從近兩年出貨量的大幅增長就可以看出。紫外線雷射加工是雷射加工市場的重要力量。隨著國產紫外線雷射器的普及,國產品牌與外資品牌之間的競爭將會加劇,從而推動紫外線雷射在國內紫外線雷射加工領域更加受到青睞。

紫外線雷射的主要技術包括諧振腔設計、倍頻控制、腔內熱補償和冷卻控制。在冷卻控制方面,低功率紫外線雷射可採用水冷和風冷兩種冷卻方式,且目前大多數廠商以水冷為主。中高功率紫外線雷射均配備水冷裝置。因此,紫外線雷射器市場需求的不斷增長必將帶動專用於紫外線雷射的冷水機市場需求。紫外線雷射的穩定輸出需要雷射內部熱量保持在一定範圍內,因此,從冷卻效果來看,水冷比風冷更穩定、更可靠。

眾所周知,冷水機水溫波動越大(即溫控不精準),光損耗越大,影響雷射加工成本,縮短雷射壽命。而冷水機溫度越精準,水溫波動越小,雷射輸出越穩定。此外,穩定的冷水機水壓可大幅減輕雷射的管道負荷,避免氣泡的產生。 S&A 特宇冰水機結構緊湊,管路設計合理,可避免氣泡的產生,維持穩定的雷射輸出,有助於延長雷射的使用壽命,為使用者節省成本。


由廣州特宇機電有限公司(又稱S&A特宇冷水機)研發的冷水機專為冷卻3W-15W紫外線雷射而設計。其特點是控溫精準(±0.3°C穩定性)、冷卻性能穩定,並具有恆溫控制和智慧溫控兩種控溫模式。其設計緊湊,便於移動。此外,它還配備輸出控制開關,並具有水流警報、超高/低溫警報等警報保護功能。與同類型品牌相比,S&A特宇冷凍冷水機的冷卻性能更加穩定。

 sa 機架式水冷機,適用於紫外線雷射器

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