Как выбрать, использовать ли волоконный лазер или ультрафиолетовый лазер с длиной волны 355 нм

 

Для отечественной ситуации технология и разработка волоконных лазеров являются относительно зрелыми. Если вы используете волоконные лазеры, то можете рассмотреть отечественные, которые лучше по срокам доставки и стоимости. Если вы хотите выбрать твердотельные лазеры, то продукты высокого класса обычно выбирают иностранные. , Поскольку отечественные твердотельные лазеры появились относительно поздно и ограничены технологиями, отечественных производителей твердотельных лазеров относительно мало, и часто бывает трудно найти подходящие продукты.

 

Так в чем же разница между твердотельными лазерами и волоконными лазерами?

 

1. Различия в сценариях применения

 

Сначала рассмотрим сводную таблицу:

 

Таблица различий в применении твердотельных лазеров и волоконных лазеров в основных приложениях лазерной обработки

 

Как видно из приведенной выше таблицы, как твердотельные, так и волоконные лазеры могут использоваться в основных областях лазерной обработки, таких как маркировка, резка, сверление, сварка и аддитивное производство. Существуют различия в конкретных сценариях применения:

 

Поле микрообработки

ультрафиолетовый лазер  | зеленый лазер  | Ультрафиолетовые лазеры  | ультрафиолетовый лазер dpss  | наносекундный лазер  | УФ лазерный источник  | Твердотельные лазеры

В большинстве сценариев применения в этой области используются твердотельные лазеры, а в некоторых случаях могут использоваться импульсные волоконные лазеры. Твердотельные лазеры могут преобразовывать инфракрасный свет в коротковолновые лазеры, такие как зеленый свет, ультрафиолетовый свет и глубокий ультрафиолетовый свет, в резонаторе через кристаллы, удваивающие частоту, и выводить их наружу. Более короткие длины волн являются тенденцией развития лазеров для микрообработки. Эффективность использования энергии высока, что может эффективно повысить точность обработки и реализовать сверхточную и сверхмикромеханическую обработку. Благодаря короткой длине волны (ультрафиолет, глубокий ультрафиолет), короткой ширине импульса (пикосекунда, фемтосекунда) и высокой пиковой мощности твердотельные лазеры в основном используются в области прецизионной микрообработки неметаллических материалов, а также тонких и хрупких металлических материалов. . Кроме того,

 

Поле обработки макроса

 

В этой области в основном используются волоконные лазеры, а твердотельные лазеры, как правило, не используются. Непрерывные волоконные лазеры имеют характеристики высокой средней мощности и широко используются в макрообработке, такой как резка и сварка толстых металлических материалов. Непрерывные лазеры имеют высокую степень проникновения в область макрообработки и постепенно вытесняют традиционные методы обработки в этой области.

 

Если взять в качестве примера мобильные телефоны и автомобили, основные области применения волоконных и твердотельных лазеров в их производственных процессах заключаются в следующем:

 

В итоге:

 

① Импульсный волоконный лазер можно использовать в области микрообработки, но поскольку он может излучать только инфракрасный свет с большей длиной волны, энергия одиночного импульса мала, тепловой эффект очевиден, точность обработки относительно низкая, а некоторые материалы не могут поглощать инфракрасный свет, что делает его пригодным для использования Область применения ограничена, поэтому область применения импульсных волоконных лазеров в области микрообработки ограничена, и обычно они используются только в сценариях микрообработки с точностью обработки более 20 микрон;

 

② Твердотельные лазеры широко используются в области микрообработки, поскольку они могут преобразовывать инфракрасный свет в выходные лучи с различными длинами волн, такими как зеленый свет и ультрафиолетовый свет, за счет удвоения частоты нелинейных кристаллов. Материал имеет широкий спектр применения, хорошее качество луча и одиночный импульс. Большая энергия, небольшой тепловой эффект, возможность достижения «холодной обработки» и возможность применения в сценариях высокоточной микрообработки с точностью обработки менее 20 микрон ( точность обработки может достигать наноуровня), поэтому он имеет сильные технические преимущества в области микрообработки;

 

③ Основными видами волоконных лазеров являются непрерывные волоконные лазеры. Непрерывные волоконные лазеры широко используются в областях макрообработки с точностью обработки выше миллиметрового уровня из-за их высокой выходной мощности, такой как лазерная резка и сварка промышленных металлов. микрообработка;

 

В общем:

 

Твердотельные лазеры громоздки, подвержены внешним вибрациям, изменениям температуры и другим факторам, имеют плохую стабильность, сложны в обслуживании и требуют больших затрат на техническое обслуживание, но выходная пиковая мощность может быть очень высокой, качество луча хорошее, а секс- отношение к шуму высокое.

 

Волоконные лазеры компактны по структуре, стабильны в работе, не подвержены влиянию внешних помех, просты в эксплуатации и обслуживании, имеют низкое качество луча, плохое отношение пола к шуму и трудности с увеличением пиковой мощности.

 

2. Разные пользователи

 

Волоконные лазеры в основном используются в области макрообработки из-за их высокой выходной мощности (лазерная макрообработка обычно относится к обработке размера и формы обрабатываемого объекта с влиянием лазерного луча в миллиметровом масштабе; микрообработка обычно относится к микронной или даже наноразмерной точности.Твердотельные лазеры имеют преимущества короткой длины волны, узкой ширины импульса, высокой пиковой мощности и т. д. и широко используются в области микрообработки, что приводит к определенным различиям между пользователями твердотельных -государственные лазеры и волоконные лазеры.

 

Области применения твердотельных лазеров и волоконных лазеров имеют свои особенности, и каждая из них имеет свои области применения. Между ними нет прямой конкуренции в большинстве областей. В области обработки металлических материалов, которая пересекается с областью микрообработки, когда металл достигает определенной толщины, в этой области обычно используются традиционные методы или волоконные лазеры по соображениям стоимости. Или используйте твердотельные лазеры для сценариев с высокими требованиями к обработке и нечувствительных к стоимости. Кроме того, конкуренция и дублирование между ними невелики. Твердотельные лазеры в основном используются для обработки неметаллических материалов (стекло, керамика, пластмассы, полимеры, упаковка, другие хрупкие материалы и т. д.), а также применяются в области металлических материалов из-за высокой точности и стоимости. Относительно бесчувственная сцена.

 

3. Доля рынка

 

моя страна находится в процессе преобразования и модернизации обрабатывающей промышленности от производства среднего и низкого уровня до производства высокого класса. Высока доля среднего и низшего производства. Рынок макрообработки охватывает как производство недорогих, так и некоторые виды высокопроизводительного производства. Спрос на рынке большой. Поэтому емкость рынка волоконных лазеров больше.

 

Отечественные волоконные лазеры малой и средней мощности имеют высокую степень локализации, имеется множество крупных отечественных производителей. Согласно «Отчету о развитии лазерной промышленности Китая», маломощные волоконные лазеры полностью заменены отечественной продукцией; с точки зрения непрерывных волоконных лазеров средней мощности, отечественное качество не имеет очевидного недостатка, преимущество в цене очевидно, а доля рынка сопоставима; для мощных лазеров с непрерывным волокном отечественного производства Марка добилась определенных продаж.

 

Что касается твердотельных лазеров, из-за поздней разработки в Китае нет зарегистрированной компании, основной деятельностью которой является этот продукт, обычно покупающие иностранные бренды.

 

В-четвертых, область применения твердотельных лазеров разделена

 

1. Бытовая электроника

 

Требования к обработке прецизионных электронных компонентов в отрасли бытовой электроники постоянно улучшаются. Технология лазерной обработки стала основным методом обработки в отрасли благодаря высокой точности, высокой скорости и отсутствию повреждений. Твердотельный лазер имеет широкое применение в таких производственных процессах, как резка, сверление и маркировка печатных плат (PCB/FPC). Наносекундные твердотельные лазеры стандартной, средней и высокой мощности, а также пикосекундные и фемтосекундные лазеры могут использоваться для резки, сверления и резки пленки PI на платах PCB/FPC.

 

В дополнение к печатным платам технология лазерной микрообработки также используется при резке, маркировке, сверлении, микросварке и других областях хрупких материалов и металлических материалов.

 

2. 3D-печать

 

3D-печать — это своего рода технология быстрого прототипирования. На основе файлов цифровых моделей объекты строятся путем послойной печати с использованием клейких материалов, таких как порошкообразные металлы, пластмассы и жидкие светочувствительные смолы. . В то время как твердотельные лазеры являются отраслевым выбором в области отверждения жидких фоточувствительных смол, наносекундные УФ-лазеры средней и малой мощности широко используются в этой области.

 

3. Новая энергия

 

Твердотельные лазеры широко используются в ключевых процессах, таких как резка и прецизионная разметка солнечных элементов и кремниевых пластин, маркировка, резка и сварка материалов литиевых батарей. На примере продукции эмитента можно использовать мощные наносекундные твердотельные лазеры и пикосекундные лазеры для резки и прецизионной разметки солнечных элементов и кремниевых пластин, а маломощные наносекундные ультрафиолетовые лазеры — для нарезания канавок на солнечных элементах и ​​кремнии. вафли; в области новых энергетических транспортных средств маломощные наносекундные лазеры Твердотельные лазеры и пикосекундные лазеры могут применяться для маркировки корпуса литиевых батарей, а наносекундные твердотельные лазеры средней и высокой мощности, а также пикосекундные и фемтосекундные лазеры могут применяться прецизионной резки и сварки аккумуляторных материалов.

 

4. Связь 5G,

 

2019 год считается «первым годом» коммерциализации технологии 5G. Постепенная коммерциализация технологии 5G предоставит широкие возможности для развития лазерной микрообработки. Сеть 5G отличается высокой скоростью и малой задержкой, а также предъявляет высокие требования к производительности составных полупроводников. Материалы и производственный процесс мобильных телефонов будут изменены, чтобы адаптироваться к технологии 5G. Такие технологии, как маркировка, лазерная сварка, лазерная резка, лазерное сверление, лазерное травление и лазерное прямое прототипирование, широко используются в различных производственных звеньях производства мобильных телефонов, а лазерная технология микрообработки будет играть важную роль в области производства мобильных телефонов 5G. . По оценкам Canalys, мировые поставки мобильных телефонов 5G составят около 1 единицы. 9 миллиардов единиц в следующие пять лет, и индустрия лазерной микрообработки, представленная твердотельными лазерными технологиями, получит большую выгоду. Кроме того, поскольку базовые станции 5G вступают в период интенсивного строительства, требования к точности обработки повышаются. Высококачественные платы PCB/FPC, как основные электронные материалы, будут демонстрировать быстрый рост спроса.

 

В-пятых, преимущества волоконных лазеров:

 

Лазер с оптоволокном может лучше реализовать производство и обработку многомерного произвольного пространства за счет введения волокна. Принцип механического проектирования упрощается благодаря волоконно-оптическому лазеру, который может эффективно упростить соответствующие этапы производства работ, тем самым облегчая громоздкий производственный процесс. Более организованный для обеспечения стандартизированных производственных процессов;

 

Волоконно-оптический лазер постоянно модернизируется и совершенствуется, а энергопотребление низкое. Регулируя комбинацию аксессуаров продукта, волоконно-оптический лазер может добиться сильного рабочего эффекта. Лазер с оптоволоконным соединением может удовлетворить потребности в высокоинтенсивной обработке и улучшить производственный процесс для повышения эффективности работы. цель. Кроме того, оптоволоконный лазер обладает характеристиками быстрого рассеивания тепла и высокой рекуперации, что может гарантировать, что сформированные машины и оборудование не будут генерировать тепло и другие проблемы при длительной эксплуатации и могут работать без сбоев даже в суровых условиях.