En el mercado nacional, la tecnología y el desarrollo de los láseres de fibra han alcanzado un nivel de madurez relativamente alto.
Si está pensando en utilizar un láser de fibra, es aconsejable optar por una opción nacional, ya que suelen tener mejores plazos de entrega y son más rentables.
Si prefiere los láseres de estado sólido, los productos de gama alta suelen ser importados, ya que los láseres de estado sólido nacionales han empezado relativamente tarde y son tecnológicamente limitados. Hay pocos láseres de estado sólido a gran escala. fabricantes de láser en China, lo que dificulta encontrar productos adecuados.
¿Qué diferencia a los láseres de estado sólido de los láseres de fibra?
Tanto los láseres de estado sólido como los láseres de fibra se utilizan habitualmente en las principales procesamiento láser campos como el marcado, el corte, el taladrado, la soldadura y la fabricación aditiva. Sin embargo, debido a sus características distintivas, existen diferencias en sus escenarios de aplicación específicos dentro de cada campo de subdivisión.
En el campo del procesamiento láser, se utilizan predominantemente láseres de estado sólido, aunque en algunos casos pueden emplearse láseres de fibra pulsada. Los láseres de estado sólido tienen la capacidad de convertir la luz infrarroja en láseres de longitud de onda corta como la luz verde, la luz ultravioleta y la luz ultravioleta profunda mediante el uso de cristales de duplicación de frecuencia en la cavidad resonante, que luego se emiten al exterior.
La tendencia en los láseres de micromecanizado es hacia longitudes de onda más cortas, que tienen bajos efectos térmicos y una alta eficiencia de utilización de la energía, mejorando así la precisión del mecanizado y permitiendo un mecanizado ultrafino y de ultraprecisión.
Los láseres de estado sólido, con su corta longitud de onda (UV, UV profundo), corta anchura de pulso (picosegundo, femtosegundo) y alta potencia de pico, se utilizan principalmente en el campo del micromecanizado de precisión de materiales no metálicos.materiales metálicosLos sensores se utilizan para medir el grosor y la resistencia de metales finos y quebradizos, así como de otros materiales. También se utilizan ampliamente en la investigación científica de vanguardia en campos como el medio ambiente, la medicina y el ejército.
En el campo del procesamiento por láser, los láseres de fibra se utilizan principalmente, mientras que los láseres de estado sólido no suelen emplearse. Los láseres de fibra de onda continua (CW) tienen una potencia media elevada y se utilizan mucho en macroprocesamientos como el corte y la soldadura de materiales metálicos gruesos. Esta tipo de láser ha ganado una penetración significativa en el campo del macroprocesado, sustituyendo gradualmente a los métodos de procesado tradicionales.
En resumen:
① Los láseres de fibra pulsada pueden utilizarse en micromecanizado, pero su aplicación es limitada debido a que sólo emiten luz infrarroja de longitud de onda larga con baja energía de pulso único y un efecto térmico significativo, lo que se traduce en una menor precisión de mecanizado y limitaciones en materiales que no pueden absorber la luz infrarroja. Por lo general, sólo se utiliza en escenas de micromecanizado con una precisión de mecanizado superior a 20 micras.
② Los láseres de estado sólido tienen una amplia gama de aplicaciones en micromecanizado, ya que pueden convertir la luz infrarroja en luz verde, luz ultravioleta y otras longitudes de onda mediante la duplicación de frecuencias en cristales no lineales. Tienen buena calidad de haz, gran energía de pulso único y bajo efecto térmico, lo que permite el "mecanizado en frío". Son capaces de realizar micromecanizado de alta precisión con exactitud inferior a 20 micras (hasta el nivel nanométrico), lo que los hace muy ventajosos en el campo del micromecanizado.
③ Los láseres de fibra de onda continua son el principal tipo de láser de fibra y se utilizan ampliamente en campos de macroprocesamiento con una precisión de procesamiento superior al nivel milimétrico, como el corte y la soldadura de metales industriales. La capacidad de mercado del macroprocesado es mayor que la del microprocesado, ya que tiene una gran demanda de equipos láser.
En general, los láseres de estado sólido son de gran tamaño y se ven fácilmente alterados por factores externos como vibraciones y cambios de temperatura, lo que provoca problemas de estabilidad y mayores costes de mantenimiento. Sin embargo, tienen una elevada potencia pico de salida, buena calidad del haz y una elevada relación señal/ruido.
Los láseres de fibra tienen una estructura compacta, un rendimiento estable y no se ven alterados fácilmente por factores externos, lo que facilita su funcionamiento y mantenimiento. Sin embargo, la calidad del haz, la relación señal/ruido y la capacidad de alcanzar picos de potencia elevados son deficientes.
Gracias a su elevada potencia de salida, láser de fibra se utiliza principalmente en el macroprocesado, que se refiere al procesado de objetos con tamaño y forma que tienen un rango de influencia del rayo láser de milímetros. Por otro lado, el micromecanizado se refiere al procesamiento con una precisión de micras o incluso nanoescala.
Los láseres de estado sólido tienen las ventajas de una longitud de onda corta, una anchura de pulso estrecha y una potencia de pico elevada, lo que los hace muy utilizados en el campo del micromecanizado. Esto da lugar a diferentes grupos de usuarios para los láseres de estado sólido y los láseres de fibra.
Tanto el láser de estado sólido como el láser de fibra tienen sus propios campos de aplicación específicos y, en la mayoría de los casos, hay poca competencia directa entre ambos.
En el ámbito de la material metálico procesamiento, los láseres de fibra se utilizan generalmente cuando el metal alcanza un determinado grosor debido a consideraciones de coste, mientras que los láseres de estado sólido se emplean en escenas que requieren gran precisión y en las que la sensibilidad del coste es baja.
Los láseres de estado sólido se utilizan principalmente para procesar materiales no metálicos como vidrio, cerámica, plásticos, polímeros, envases y otros materiales frágiles. En el campo del materiales metálicos, se utilizan en escenas que requieren gran precisión y con poca sensibilidad al coste.
China está transformando y modernizando su industria manufacturera para pasar de una producción de gama baja a una de gama alta. La fabricación de gama media y baja sigue representando una gran proporción. El mercado de la macrotransformación engloba tanto la fabricación de gama media y baja como parte de la fabricación de gama alta, lo que lo convierte en un gran mercado con gran demanda.
En consecuencia, la capacidad del mercado de láseres de fibra es considerable. Los láseres de fibra de baja potencia nacionales tienen un alto grado de localización, con muchos fabricantes a gran escala en China. Según los informes sobre el desarrollo de la industria china del láser, los láseres de fibra de baja potencia han sido totalmente sustituidos por sus homólogos nacionales.
En el caso de los láseres de fibra de onda continua (CW) de potencia media, los productos nacionales no presentan desventajas significativas en cuanto a calidad y tienen una clara ventaja en cuanto a precio, lo que les lleva a igualar su cuota de mercado. En cuanto a los láseres de fibra CW de alta potencia, algunas marcas nacionales han tenido éxito de ventas.
Sin embargo, los láseres de estado sólido en China tienen un desarrollo tardío y actualmente no hay empresas cotizadas que tengan este producto como actividad principal. Estos productos suelen importarse de marcas extranjeras.
Los requisitos de precisión de los componentes electrónicos en la industria de la electrónica de consumo mejoran constantemente. La tecnología de procesamiento por láser se ha convertido en un medio de producción primordial en la industria debido a su alta precisión, velocidad y características no dañinas.
Por ejemplo, los láseres de estado sólido tienen una amplia gama de aplicaciones en los procesos de producción de placas de circuitos impresos (PCB/FPC), como el corte, perforacióny marcado. Los láseres de estado sólido de nanosegundos de potencia baja a media pueden utilizarse para el marcado de placas de circuito impreso, mientras que los láseres de estado sólido de nanosegundos de potencia media a alta, picosegundoy los láseres de femtosegundo pueden utilizarse para cortar, taladrar y cortar películas PI de placas PCB/FPC.
Aparte de las placas de circuitos impresos, la tecnología de micromecanizado láser también se utiliza en corte, marcado, taladrado, microsoldadura y otros campos relacionados con materiales frágiles y materiales metálicos.
La impresión 3D es un tipo de tecnología de prototipado rápido que construye objetos capa a capa utilizando materiales aglutinables, como polvo metálico, plástico y resina fotosensible líquida, a partir de un archivo de modelo digital.
En el campo del curado de resinas fotosensibles líquidas, los láseres de estado sólido son la opción preferida en la industria. El láser ultravioleta (UV) de nanosegundos de baja potencia del emisor se ha utilizado ampliamente en este campo.
Los láseres de estado sólido se utilizan ampliamente en procesos clave como el corte y trazado preciso de células solares y obleas de silicio, el marcado, corte y soldadura de materiales de baterías de litio.
Por ejemplo, los productos del emisor pueden utilizarse en el campo de la energía solar fotovoltaica, en el que los láseres de estado sólido de nanosegundos de alta potencia y los láseres de picosegundos pueden utilizarse para cortar y trazar con precisión células solares y obleas de silicio, y los láseres UV de nanosegundos de baja potencia pueden utilizarse para ranurado de estos materiales.
En el campo de los vehículos de nueva energía, los láseres de estado sólido de nanosegundos y picosegundos de baja potencia pueden utilizarse para marcar la carcasa de las baterías de litio, mientras que los láseres de estado sólido de nanosegundos, picosegundos y femtosegundos de potencia media a alta pueden utilizarse para cortar y soldar con precisión los materiales de las baterías.
2019 se considera el "primer año" de la comercialización de la tecnología 5G. La comercialización gradual de la tecnología 5G ofrecerá un amplio abanico de oportunidades para la industria del láser de microprocesamiento.
Las redes 5G tienen alta velocidad y baja latencia, lo que requiere semiconductores compuestos de alto rendimiento. Los materiales y los procesos de fabricación de los teléfonos móviles tendrán que cambiar para adaptarse a la tecnología 5G, y la tecnología de procesamiento láser desempeñará un papel crucial en muchos aspectos de la producción de teléfonos móviles.
El marcado, la soldadura, el corte, la perforación, el grabado y el moldeo directo por láser se utilizan ampliamente en varias fases de producción de la fabricación de teléfonos móviles. La tecnología láser de microprocesamiento será importante en el campo de la fabricación de teléfonos móviles 5G.
Según Canalys, se espera que el envío mundial de teléfonos móviles 5G alcance unos 1.900 millones en los próximos cinco años, y la industria del microprocesamiento láser, representada por la tecnología láser de estado sólido, se beneficiará enormemente.
Además, a medida que la construcción de estaciones base 5G entre en un periodo de construcción intensiva, la demanda de placas de circuito impreso (PCB/FPC) con mayor precisión de procesamiento experimentará un rápido crecimiento como principales materiales electrónicos.
Los láseres acoplados a fibra pueden lograr mejor el procesamiento y la producción multidimensional y de espacio arbitrario mediante la integración de fibra. El láser de fibra acoplada simplifica el principio de diseño mecánico, haciendo que el proceso de producción sea más ágil y organizado, garantizando una producción estandarizada.
Gracias a las continuas actualizaciones y mejoras, los láseres de fibra acoplada tienen un bajo consumo de energía y pueden lograr sólidos resultados operativos ajustando las combinaciones de productos y accesorios. Los láseres de fibra acoplada cumplen los requisitos del procesamiento de alta intensidad y mejoran los procesos de producción para aumentar la eficiencia operativa.
Además, los láseres de fibra acoplada tienen una rápida disipación del calor y una gran durabilidad, lo que garantiza que el equipo funcione sin problemas y sin generar calor ni otros problemas durante su uso a largo plazo, incluso en entornos difíciles.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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