Auf dem Inlandsmarkt haben Technologie und Entwicklung von Faserlasern einen relativ hohen Reifegrad erreicht.
Wenn Sie den Einsatz eines Faserlasers in Erwägung ziehen, ist es ratsam, sich für eine inländische Option zu entscheiden, da diese in der Regel bessere Lieferzeiten haben und kostengünstiger sind.
Wenn Sie Festkörperlaser bevorzugen, werden High-End-Produkte in der Regel importiert, da inländische Festkörperlaser erst relativ spät auf den Markt kommen und technologisch begrenzt sind. Es gibt nur wenige groß angelegte Festkörperlaser Laserhersteller in China, was es schwierig macht, geeignete Produkte zu finden.
Was unterscheidet den Festkörperlaser vom Faserlaser?
Sowohl Festkörperlaser als auch Faserlaser werden häufig in großen Laserbearbeitung Bereiche wie Markieren, Schneiden, Bohren, Schweißen und additive Fertigung. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften gibt es jedoch Unterschiede in ihren spezifischen Anwendungsszenarien innerhalb der einzelnen Unterbereiche.
Im Bereich der Laserbearbeitung werden überwiegend Festkörperlaser eingesetzt, während in bestimmten Fällen auch gepulste Faserlaser verwendet werden können. Festkörperlaser sind in der Lage, infrarotes Licht durch den Einsatz von frequenzverdoppelnden Kristallen im Resonanzraum in kurzwelliges Licht wie grünes Licht, ultraviolettes Licht und tiefes ultraviolettes Licht umzuwandeln, das dann nach außen abgestrahlt wird.
Der Trend bei den Lasern für die Mikrobearbeitung geht zu kürzeren Wellenlängen, die geringe thermische Effekte und eine hohe Effizienz der Energienutzung aufweisen und somit die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern und eine ultrafeine und ultrapräzise Bearbeitung ermöglichen.
Festkörperlaser mit ihrer kurzen Wellenlänge (UV, tiefes UV), kurzen Pulsbreite (Pikosekunde, Femtosekunde) und hohen Spitzenleistung werden hauptsächlich im Bereich der Präzisionsmikrobearbeitung von nichtmetallische Werkstoffe, dünne, spröde Metalle und andere Materialien. Sie werden auch häufig in der wissenschaftlichen Spitzenforschung in Bereichen wie Umwelt, Medizin und Militär eingesetzt.
In der Laserbearbeitung werden in erster Linie Faserlaser eingesetzt, Festkörperlaser dagegen in der Regel nicht. Dauerstrich-Faserlaser (CW) haben eine hohe Durchschnittsleistung und werden häufig in der Makrobearbeitung eingesetzt, z. B. zum Schneiden und Schweißen dicker Metallmaterialien. Diese Lasertyp hat sich im Bereich der Makrobearbeitung stark durchgesetzt und ersetzt allmählich die traditionellen Bearbeitungsmethoden.
Zusammengefasst:
Gepulste Faserlaser können in der Mikrobearbeitung eingesetzt werden, aber ihre Anwendung ist begrenzt, da sie nur langwelliges Infrarotlicht mit geringer Einzelpulsenergie und erheblicher thermischer Wirkung abgeben, was zu einer geringeren Bearbeitungsgenauigkeit und Einschränkungen bei Materialien führt, die kein Infrarotlicht absorbieren können. Sie werden im Allgemeinen nur in der Mikrobearbeitung mit einer Bearbeitungsgenauigkeit von mehr als 20 Mikrometern eingesetzt.
② Festkörperlaser haben ein breites Anwendungsspektrum in der Mikrobearbeitung, da sie durch Frequenzverdopplung in nichtlinearen Kristallen infrarotes Licht in grünes Licht, ultraviolettes Licht und andere Wellenlängen umwandeln können. Sie haben eine gute Strahlqualität, eine hohe Einzelpulsenergie und eine geringe thermische Wirkung, was eine "Kaltbearbeitung" ermöglicht. Sie sind in der Lage, hochpräzise Mikrobearbeitungen mit einer Genauigkeit von weniger als 20 Mikrometern (bis hin zur Nanometerebene) durchzuführen, was sie im Bereich der Mikrobearbeitung sehr vorteilhaft macht.
③ Faserlaser mit kontinuierlicher Welle sind der wichtigste Typ von Faserlaser und werden häufig in der Makrobearbeitung mit einer Bearbeitungsgenauigkeit von über einem Millimeter eingesetzt, z. B. beim Schneiden und Schweißen von Industriemetallen. Die Marktkapazität für die Makrobearbeitung ist größer als die der Mikrobearbeitung, da hier eine große Nachfrage nach Laseranlagen besteht.
Festkörperlaser sind im Allgemeinen groß und werden leicht durch äußere Faktoren wie Vibrationen und Temperaturschwankungen gestört, was zu Stabilitätsproblemen und höheren Wartungskosten führt. Sie haben jedoch eine hohe Ausgangsspitzenleistung, eine gute Strahlqualität und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis.
Faserlaser haben eine kompakte Struktur, eine stabile Leistung und werden nicht leicht durch äußere Einflüsse gestört, so dass sie einfach zu bedienen und zu warten sind. Allerdings haben sie eine schlechte Strahlqualität, ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis und eine begrenzte Fähigkeit, hohe Spitzenleistungen zu erzielen.
Aufgrund seiner hohen Ausgangsleistung, Faserlaser wird hauptsächlich in der Makrobearbeitung eingesetzt, d. h. bei der Bearbeitung von Objekten mit einer Größe und Form, die einen Einflussbereich des Laserstrahls von Millimetern haben. Andererseits bezieht sich die Mikrobearbeitung auf die Bearbeitung mit einer Präzision im Mikrometer- oder sogar Nanobereich.
Festkörperlaser haben die Vorteile einer kurzen Wellenlänge, einer schmalen Pulsbreite und einer hohen Spitzenleistung, wodurch sie im Bereich der Mikrobearbeitung weit verbreitet sind. Daraus ergeben sich unterschiedliche Nutzergruppen für Festkörperlaser und Faserlaser.
Sowohl Festkörperlaser als auch Faserlaser haben ihre eigenen spezifischen Anwendungsbereiche, und in den meisten Fällen gibt es kaum einen direkten Wettbewerb zwischen den beiden.
Auf dem Gebiet der Metallmaterial Bei der Bearbeitung werden Faserlaser aus Kostengründen in der Regel erst ab einer bestimmten Metalldicke eingesetzt, während Festkörperlaser dort zum Einsatz kommen, wo hohe Präzision gefordert ist und die Kostenempfindlichkeit gering ist.
Festkörperlaser werden hauptsächlich für die Bearbeitung nichtmetallischer Werkstoffe wie Glas, Keramik, Kunststoffe, Polymere, Verpackungen und andere spröde Materialien eingesetzt. Auf dem Gebiet der metallische WerkstoffeSie werden in Bereichen eingesetzt, die eine hohe Präzision erfordern und wenig kostenintensiv sind.
China durchläuft derzeit einen Wandel und eine Modernisierung seiner verarbeitenden Industrie von der Low-End- zur High-End-Produktion. Die mittlere und einfache Fertigung macht immer noch einen großen Anteil aus. Der Makroverarbeitungsmarkt umfasst sowohl die mittlere und einfache Fertigung als auch einen Teil der hochwertigen Fertigung, was ihn zu einem großen Markt mit hoher Nachfrage macht.
Infolgedessen ist die Marktkapazität für Faserlaser beträchtlich. Inländische Faserlaser mit niedriger Leistung sind in hohem Maße lokalisiert, und es gibt viele große Hersteller in China. Berichten über die Entwicklung der chinesischen Laserindustrie zufolge wurden Faserlaser mit geringer Leistung vollständig durch einheimische Produkte ersetzt.
Bei den Dauerstrich-Faserlasern mittlerer Leistung haben die einheimischen Produkte keine nennenswerten Qualitätsnachteile und einen klaren Preisvorteil, was zu gleichen Marktanteilen führt. Bei Hochleistungs-CW-Faserlasern sind einige inländische Marken erfolgreich im Verkauf.
Allerdings haben sich Festkörperlaser in China erst spät entwickelt, und es gibt derzeit keine börsennotierten Unternehmen, die dieses Produkt als Hauptgeschäft betreiben. Diese Produkte werden in der Regel von ausländischen Marken importiert.
Die Präzisionsanforderungen an elektronische Bauteile in der Unterhaltungselektronikindustrie steigen ständig. Die Laserbearbeitungstechnologie hat sich aufgrund ihrer hohen Präzision, Geschwindigkeit und Schadensfreiheit zu einem der wichtigsten Produktionsmittel in der Branche entwickelt.
Festkörperlaser finden beispielsweise bei der Herstellung von Leiterplatten (PCB/FPC) ein breites Anwendungsspektrum, etwa beim Schneiden, Bohrenund Markierung. Nanosekunden-Festkörperlaser mit niedriger bis mittlerer Leistung können für die Leiterplattenbeschriftung verwendet werden, während Nanosekunden-Festkörperlaser mit mittlerer bis hoher Leistung eingesetzt werden können, Pikosekundeund Femtosekundenlaser können zum Schneiden, Bohren und PI-Filmschneiden von PCB/FPC-Platten verwendet werden.
Neben Leiterplatten wird die Lasermikrobearbeitung auch zum Schneiden, Markieren, Bohren, Mikroschweißen und in anderen Bereichen eingesetzt, in denen es um spröde Werkstoffe und Metallmaterialien geht.
Der 3D-Druck ist eine Art Rapid-Prototyping-Technologie, bei der Objekte Schicht für Schicht aus bindungsfähigen Materialien wie Metallpulver, Kunststoff und flüssigem lichtempfindlichem Harz auf der Grundlage einer digitalen Modelldatei aufgebaut werden.
Im Bereich der Aushärtung von flüssigen lichtempfindlichen Harzen sind Festkörperlaser die bevorzugte Wahl in der Industrie. Der Ultraviolett (UV)-Laser des Emittenten mit geringer Leistung im Nanosekundenbereich wird in diesem Bereich häufig eingesetzt.
Festkörperlaser werden in großem Umfang in Schlüsselprozessen wie dem Schneiden und präzisen Ritzen von Solarzellen und Siliziumwafern sowie dem Markieren, Schneiden und Schweißen von Lithiumbatteriematerialien eingesetzt.
Die Produkte des Emittenten können beispielsweise im Bereich der photovoltaischen Solarenergie eingesetzt werden, wo Hochleistungs-Nanosekunden-Festkörperlaser und Pikosekundenlaser zum Schneiden und präzisen Ritzen von Solarzellen und Siliziumwafern verwendet werden können, und Nanosekunden-UV-Laser mit geringer Leistung können für Nuten dieser Materialien.
Im Bereich der neuen Energiefahrzeuge können Nanosekunden-Festkörperlaser mit geringer Leistung und Pikosekundenlaser zur Markierung der Hülle von Lithiumbatterien eingesetzt werden, während Nanosekunden-Festkörperlaser, Pikosekunden- und Femtosekundenlaser mit mittlerer bis hoher Leistung zum präzisen Schneiden und Schweißen von Batteriematerialien verwendet werden können.
2019 gilt als das "erste Jahr" der Kommerzialisierung der 5G-Technologie. Die schrittweise Kommerzialisierung der 5G-Technologie wird der mikroverarbeitenden Laserindustrie eine Vielzahl von Möglichkeiten bieten.
5G-Netze zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeit und geringe Latenzzeiten aus, was leistungsstarke Verbindungshalbleiter erfordert. Die Materialien und Herstellungsverfahren von Mobiltelefonen müssen sich ändern, um sich an die 5G-Technologie anzupassen, und die Laserbearbeitungstechnologie wird bei vielen Aspekten der Mobiltelefonproduktion eine entscheidende Rolle spielen.
Lasermarkierung, Schweißen, Schneiden, Bohren, Ätzen und Direktformung sind in den verschiedenen Produktionsstufen der Mobiltelefonherstellung weit verbreitet. Die Mikrobearbeitungslasertechnologie wird für die Herstellung von 5G-Mobiltelefonen von großer Bedeutung sein.
Laut Canalys wird die weltweite Auslieferung von 5G-Mobiltelefonen in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich etwa 1,9 Milliarden erreichen, wovon die Laser-Mikroverarbeitungsindustrie, vertreten durch die Festkörperlasertechnologie, stark profitieren wird.
Da der Bau von 5G-Basisstationen in eine intensive Bauphase eintritt, wird außerdem die Nachfrage nach Leiterplatten (PCB/FPC) mit höherer Verarbeitungsgenauigkeit als wichtigste elektronische Materialien schnell wachsen.
Fasergekoppelte Laser können durch die Integration von Fasern eine mehrdimensionale Bearbeitung und Produktion in beliebigem Raum besser erreichen. Der fasergekoppelte Laser vereinfacht das mechanische Konstruktionsprinzip, wodurch der Produktionsprozess rationalisiert und organisiert wird und eine standardisierte Produktion gewährleistet ist.
Dank kontinuierlicher Upgrades und Verbesserungen haben fasergekoppelte Laser einen geringen Stromverbrauch und können durch die Anpassung von Produkt- und Zubehörkombinationen starke Betriebsergebnisse erzielen. Fasergekoppelte Laser erfüllen die Anforderungen der Hochintensitätsbearbeitung und verbessern die Produktionsprozesse zur Steigerung der betrieblichen Effizienz.
Darüber hinaus verfügen fasergekoppelte Laser über eine schnelle Wärmeableitung und eine lange Lebensdauer, so dass die Geräte auch in rauen Umgebungen reibungslos funktionieren, ohne dass es zu Wärmeentwicklungen oder anderen Problemen beim Langzeiteinsatz kommt.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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