Волоконный лазер против твердотельного лазера: Разница объяснена | MachineMFG

Волоконный лазер и твердотельный лазер: Разница объяснена

0
(0)

На внутреннем рынке технологии и разработки волоконных лазеров достигли относительно высокого уровня зрелости.

Волоконный лазер

Если вы планируете использовать волоконный лазер, рекомендуется выбрать отечественный вариант, так как у них, как правило, лучшие сроки поставки и они более экономичны.

Если вы предпочитаете твердотельные лазеры, высококлассные изделия обычно импортируются, поскольку отечественные твердотельные лазеры появились сравнительно поздно и технологически ограничены. Крупномасштабных твердотельных лазеров немного. производители лазеров в Китае, что затрудняет поиск подходящей продукции.

Что отличает твердотельные лазеры от волоконных?

твердотельные лазеры

1. Различия в сценариях применения

Как твердотельные, так и волоконные лазеры широко используются в основных лазерная обработка Такие области, как маркировка, резка, сверление, сварка и аддитивное производство. Однако из-за их отличительных характеристик существуют различия в конкретных сценариях их применения в каждой области.

Область микрообработки

Микрообработка

В области лазерной обработки преимущественно используются твердотельные лазеры, но в некоторых случаях могут применяться импульсные волоконные лазеры. Твердотельные лазеры способны преобразовывать инфракрасное излучение в коротковолновые лазеры, такие как зеленый, ультрафиолетовый и глубокий ультрафиолет, благодаря использованию кристаллов с удвоением частоты в резонансной полости, которые затем выводятся наружу.

Тенденция развития лазеров для микрообработки заключается в использовании более коротких длин волн, которые имеют низкий тепловой эффект и высокую эффективность использования энергии, что повышает точность обработки и позволяет выполнять сверхтонкую и сверхточную обработку.

Твердотельные лазеры, обладающие короткой длиной волны (УФ, глубокий УФ), малой длительностью импульса (пикосекундный, фемтосекундный) и высокой пиковой мощностью, в основном используются в области прецизионной микрообработки неметаллические материалытонких, хрупких металлов и других материалов. Они также широко используются в передовых научных исследованиях в таких областях, как экология, медицина и военное дело.

Поле для макрообработки

В области лазерной обработки в основном используются волоконные лазеры, в то время как твердотельные лазеры, как правило, не применяются. Волоконные лазеры с непрерывной волной (CW) имеют высокую среднюю мощность и широко используются в макрообработке, такой как резка и сварка толстых металлических материалов. Это тип лазера значительно распространилась в области макрообработки, постепенно вытесняя традиционные методы обработки.

В итоге:

① Импульсные волоконные лазеры могут использоваться в микрообработке, но их применение ограничено из-за того, что они излучают только длинноволновый инфракрасный свет с низкой энергией одиночного импульса и значительным тепловым эффектом, что приводит к снижению точности обработки и ограничению использования материалов, которые не могут поглощать инфракрасный свет. Как правило, они используются только в сценах микрообработки с точностью обработки более 20 микрон.

② Твердотельные лазеры находят широкое применение в микрообработке, поскольку они могут преобразовывать инфракрасный свет в зеленый, ультрафиолетовый и другие длины волн за счет удвоения частоты в нелинейных кристаллах. Они обладают хорошим качеством луча, большой энергией одиночного импульса и низким тепловым эффектом, что позволяет проводить "холодную обработку". Они способны выполнять высокоточную микрообработку с точностью менее 20 микрон (вплоть до нанометрового уровня), что делает их очень выгодными в области микрообработки.

③ Волоконные лазеры с непрерывной волной являются основным типом лазеров. волоконный лазер и широко используются в областях макрообработки с точностью обработки выше миллиметра, таких как резка и сварка промышленных металлов. Емкость рынка макрообработки превышает емкость рынка микрообработки, так как на нем существует большой спрос на лазерное оборудование.

Как правило, твердотельные лазеры имеют большие размеры и легко поддаются воздействию внешних факторов, таких как вибрация и изменение температуры, что приводит к проблемам со стабильностью и увеличению затрат на обслуживание. Однако они обладают высокой пиковой выходной мощностью, хорошим качеством луча и высоким отношением сигнал/шум.

Волоконные лазеры имеют компактную структуру, стабильную производительность и не подвержены влиянию внешних факторов, что делает их простыми в эксплуатации и обслуживании. Однако они имеют низкое качество луча, плохое соотношение сигнал/шум и ограниченную способность достигать высокой пиковой мощности.

2. Разные пользователи

Благодаря высокой выходной мощности, волоконный лазер в основном используется в макрообработке, которая относится к обработке объектов, размер и форма которых в диапазоне воздействия лазерного луча составляет миллиметры. С другой стороны, микрообработка относится к обработке с точностью до микронов или даже наноразмеров.

Преимущества твердотельных лазеров - короткая длина волны, узкая ширина импульса и высокая пиковая мощность, благодаря чему они широко используются в области микрообработки. Это приводит к тому, что у твердотельных и волоконных лазеров разные группы пользователей.

И твердотельные, и волоконные лазеры имеют свои специфические области применения, и в большинстве случаев между ними нет прямой конкуренции.

В области металлический материал Волоконные лазеры обычно используются при достижении определенной толщины металла из-за соображений стоимости, в то время как твердотельные лазеры применяются в сценах, требующих высокой точности и низкой чувствительности к стоимости.

Твердотельные лазеры в основном используются для обработки неметаллических материалов, таких как стекло, керамика, пластмассы, полимеры, упаковка и другие хрупкие материалы. В области металлические материалыОни используются в сценах, требующих высокой точности и низкой чувствительности к стоимости.

3. Доля рынка

В Китае происходит трансформация и модернизация обрабатывающей промышленности с низкого до высокого уровня производства. На долю среднего и низкотехнологичного производства по-прежнему приходится значительная часть. Рынок макрообработки включает в себя как среднее и низкотехнологичное производство, так и некоторые виды высокотехнологичного производства, что делает его крупным рынком с высоким спросом.

В результате емкость рынка волоконных лазеров очень велика. Отечественные маломощные волоконные лазеры имеют высокую степень локализации, в Китае существует множество крупных производителей. Согласно отчетам о развитии лазерной промышленности Китая, маломощные волоконные лазеры были полностью заменены отечественными аналогами.

Для волоконных лазеров средней мощности с непрерывной волной (CW) отечественная продукция не имеет существенных недостатков в качестве и имеет явное ценовое преимущество, что приводит к равной доле рынка. Что касается мощных волоконных лазеров CW, то некоторые отечественные бренды добились успеха в продажах.

Однако твердотельные лазеры в Китае появились поздно, и в настоящее время нет ни одной зарегистрированной компании, для которой эта продукция была бы основным видом деятельности. Эти продукты, как правило, импортируются зарубежными брендами.

4. Разделение областей применения твердотельных лазеров

1. Бытовая электроника

Требования к точности электронных компонентов в индустрии бытовой электроники постоянно повышаются. Технология лазерной обработки стала основным средством производства в этой отрасли благодаря своей высокой точности, скорости и неповреждающим характеристикам.

Например, твердотельные лазеры находят широкое применение в процессах производства печатных плат (PCB/FPC), таких как резка, бурениеи маркировки. Наносекундные твердотельные лазеры малой и средней мощности могут использоваться для маркировки печатных плат, а наносекундные твердотельные лазеры средней и высокой мощности, пикосекундныйФемтосекундные лазеры могут использоваться для резки, сверления и вырезания PI-пленки на печатных платах/ФПК.

Помимо печатных плат, технология лазерной микрообработки также используется в резке, маркировке, сверлении, микросварке и других областях, связанных с хрупкими материалами и металлическими материалами.

2. 3D-печать

3D-печать

3D-печать - это технология быстрого прототипирования, которая позволяет создавать объекты слой за слоем из скрепляемых материалов, таких как металлический порошок, пластик и жидкая светочувствительная смола, на основе файла цифровой модели.

В области отверждения жидких фоточувствительных смол твердотельные лазеры являются наиболее предпочтительным выбором в отрасли. В этой области широко используется маломощный наносекундный ультрафиолетовый (УФ) лазер эмитента.

3. Новая энергия

Твердотельные лазеры широко используются в таких ключевых процессах, как резка и точное скрайбирование солнечных элементов и кремниевых пластин, маркировка, резка и сварка материалов для литиевых батарей.

Например, продукция эмитента может быть использована в области фотоэлектрической солнечной энергетики, где мощные наносекундные твердотельные лазеры и пикосекундные лазеры могут использоваться для резки и точного скрайбирования солнечных элементов и кремниевых пластин, а маломощные наносекундные УФ-лазеры могут использоваться для фрезерование этих материалов.

В области новых энергетических транспортных средств маломощные наносекундные твердотельные лазеры и пикосекундные лазеры могут использоваться для маркировки оболочки литиевых батарей, а средне- и высокомощные наносекундные твердотельные лазеры, пикосекундные и фемтосекундные лазеры могут использоваться для точной резки и сварки материалов батарей.

Связь 4,5g

5g связь

2019 год считается "первым годом" коммерциализации технологии 5G. Постепенная коммерциализация технологии 5G откроет широкие возможности для лазерной индустрии микропроцессорной обработки.

Сети 5G отличаются высокой скоростью и низкой задержкой, что требует высокопроизводительных составных полупроводников. Материалы и производственные процессы мобильных телефонов должны будут измениться, чтобы адаптироваться к технологии 5G, и технология лазерной обработки будет играть решающую роль во многих аспектах производства мобильных телефонов.

Лазерная маркировка, сварка, резка, сверление, травление и прямое формование широко используются на различных этапах производства мобильных телефонов. Микропроцессорная лазерная технология будет иметь большое значение в области производства мобильных телефонов 5G.

По данным Canalys, в ближайшие пять лет мировые поставки мобильных телефонов 5G составят около 1,9 миллиарда штук, и отрасль лазерной микрообработки, представленная технологией твердотельных лазеров, значительно выиграет от этого.

Кроме того, поскольку строительство базовых станций 5G вступает в период интенсивного строительства, спрос на печатные платы (PCB/FPC) с более высокой точностью обработки будет стремительно расти в качестве основных электронных материалов.

5. Преимущества волоконного лазера

Лазеры с волоконной связью могут лучше обеспечить многомерную обработку и производство в произвольном пространстве благодаря интеграции волокон. Лазер с волоконной связью упрощает принцип механической конструкции, делает производственный процесс более упорядоченным и организованным, обеспечивая стандартизированное производство.

Благодаря постоянным модернизациям и усовершенствованиям лазеры с волоконной связью имеют низкое энергопотребление и позволяют добиться высоких результатов в работе за счет изменения сочетания продуктов и аксессуаров. Лазеры с волоконной связью отвечают требованиям высокоинтенсивной обработки и улучшают производственные процессы для повышения эффективности работы.

Кроме того, лазеры с волоконной связью отличаются быстрым теплоотводом и высокой прочностью, что обеспечивает бесперебойную работу оборудования без выделения тепла и других проблем при длительном использовании даже в суровых условиях.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх