紫外激光性能優(yōu)異,逐漸成為市場(chǎng)新寵
紫外激光是波長(zhǎng)在355nm的激光。由于其波長(zhǎng)短、脈沖窄的特性,能產(chǎn)生聚焦極小的光斑并且保持最小的熱影響區(qū),是一種“冷加工”,這使其能非常精確地加工同時(shí)最大限度地避免材料的機(jī)械形變。既能提供極其精細(xì)的加工效果,同時(shí)也能保持良好的定位精度是紫外激光的優(yōu)勢(shì)所在。
目前,鑒于工業(yè)應(yīng)用對(duì)于激光加工效率和要求的不斷提高,10W以上的納秒紫外激光器成為了市場(chǎng)新寵,因此高功率、窄脈寬、高重復(fù)頻率的中高功率納秒紫外激光器是各個(gè)公司發(fā)展的主流方向。
紫外激光是通過(guò)直接破壞連接物質(zhì)原子組分的化學(xué)鍵,這種將物質(zhì)分離成原子的過(guò)程是一個(gè)“冷”過(guò)程,不產(chǎn)生對(duì)外圍加熱。另一方面,大多數(shù)材料都能有效吸收紫外光,從而可被用來(lái)加工紅外光和可見(jiàn)光激光器加工不了的材料。高功率紫外激光器主要應(yīng)用于精細(xì)加工的高端市場(chǎng),包括柔性電路板 (FPCB) 、印刷電路板 (PCB)的鉆孔/切割、陶瓷材料打孔與劃片、玻璃/藍(lán)寶石切割、LED襯底晶圓劃線、特殊玻璃切割、激光精密打標(biāo)等各個(gè)領(lǐng)域。
自2016年以來(lái),國(guó)內(nèi)紫外激光器市場(chǎng)快速增長(zhǎng),盡管去年發(fā)展有所放緩,國(guó)內(nèi)總銷售數(shù)量仍然接近9000臺(tái),同比增長(zhǎng)超過(guò)15%。通快、相干、光譜物理、富通尼等外國(guó)公司仍舊占據(jù)主要高端市場(chǎng)。而國(guó)內(nèi)品牌方面,主要有武漢華日、蘇州貝林、英谷,深圳瑞豐恒、英諾、格鐳,北京卓鐳激光、道中道,長(zhǎng)春新產(chǎn)業(yè)等企業(yè),他們占據(jù)了國(guó)產(chǎn)紫外激光器90%的份額。
5G通信為激光應(yīng)用帶來(lái)機(jī)遇
世界各個(gè)主要國(guó)家都在尋求最先進(jìn)的科技來(lái)作為經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn),中國(guó)在科技自主發(fā)展上已形成自己的競(jìng)爭(zhēng)力,并能與歐、美、日同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng),特別是以華為引領(lǐng)的5G技術(shù)被美國(guó)視為眼中釘,最近華為又卷入了中美貿(mào)易戰(zhàn)的漩渦中。2019年是國(guó)內(nèi)5G預(yù)商用的元年,顯而易見(jiàn)5G已成為當(dāng)下的熱點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。2月份多家廠商推出的折疊屏廣受關(guān)注,然而現(xiàn)在仍然沒(méi)有得到普遍的推廣使用。我們國(guó)家和各個(gè)行業(yè)也非常期待5G可以帶來(lái)新一代的通信體驗(yàn),并給消費(fèi)電子產(chǎn)品行業(yè)帶來(lái)全新的活力,特別是手機(jī)端的產(chǎn)品更新?lián)Q代需求量龐大。在它的構(gòu)筑下,覆蓋線上和線下、消費(fèi)和生產(chǎn)、平臺(tái)及生態(tài)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)將獲得更大驅(qū)動(dòng)力。
當(dāng)下中國(guó)擁有過(guò)10億的手機(jī)用戶,也早已進(jìn)入了智能手機(jī)時(shí)代,回想當(dāng)初智能手機(jī)在中國(guó)發(fā)展最快的階段應(yīng)該是2010-2015年,很多人忘記了這段時(shí)間之所以發(fā)展很快,其中就有通信信號(hào)從2G快速過(guò)渡到3G,以及4G的貢獻(xiàn)。這期間以智能手機(jī)為代表,包括PC平板、移動(dòng)穿戴等產(chǎn)品給激光精密加工帶來(lái)了真正放量的需求,一批做激光精密設(shè)備的企業(yè)得到了很好的訂單,對(duì)紫外激光器、超快激光器的需求隨之上升。
超短脈沖紫外激光器或是趨勢(shì)
激光器按光譜分,可分為紅外光、綠光、紫外光以及藍(lán)光等。按脈沖時(shí)間可分為微秒、納秒、皮秒及飛秒等。紫外光是通過(guò)紅外光的三倍頻而得到,成本和難度都要高得多。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)廠家在納秒級(jí)紫外激光器方面技術(shù)基本成熟,2-20瓦范圍內(nèi)已擁有完全國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品,功率穩(wěn)定性控制等多項(xiàng)性能也比較可靠。過(guò)去兩年由于紫外激光器的市場(chǎng)爭(zhēng)奪,價(jià)格方面有所下降,這讓更多的人會(huì)認(rèn)識(shí)到紫外激光加工的優(yōu)點(diǎn)。和紅外激光器一樣,紫外激光作為精密加工的熱源,未來(lái)發(fā)展有兩個(gè)方面:一個(gè)是更高功率,另一個(gè)是往超短脈沖發(fā)展。
紫外激光要想把功率提高難度還是較大,在這方面仍然是外國(guó)公司領(lǐng)先,目前光譜物理早已推出了60瓦的紫外激光器,而據(jù)說(shuō)通快有能力提供數(shù)百瓦的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)能做的最高功率是華日激光可提供40瓦的產(chǎn)品。在應(yīng)用層面,以往1-5瓦很多是用于打標(biāo),比如塑料、玻璃、樹(shù)脂、陶瓷等材料,在電子元器件的加工尤其多;早期采用10瓦級(jí)用于一些精密切割,后來(lái)也開(kāi)始用上20瓦以上的激光器了,相信未來(lái)40瓦以上的紫外激光切割也不會(huì)陌生。
紫外激光的發(fā)展往皮秒、飛秒級(jí)發(fā)展是個(gè)趨勢(shì),目前國(guó)內(nèi)的貝林激光、華日激光、英谷激光等公司均擁有了皮秒紫外激光器,而武漢的安揚(yáng)激光推出了30瓦以上的飛秒紫外光纖激光器,銳科通過(guò)收購(gòu)國(guó)神光電也推出了20瓦紫外皮秒激光器。納秒級(jí)的紫外激光切割機(jī)在切割FPC、CLV產(chǎn)品上邊緣有輕微碳化,而采用超快皮秒紫外激光切割機(jī)能夠有效解決加工效果問(wèn)題,避免碳化。目前除了大族激光外,盛雄激光作為精密激光加工設(shè)備的領(lǐng)先企業(yè)早已推出紫外激光切割機(jī),包括海目星、德龍等企業(yè)也擁有類似機(jī)型。而在5月的深圳激光展上天弘激光展示了最新的皮秒紫外激光切割機(jī),超精密的紫外激光設(shè)備是未來(lái)激光微加工的一個(gè)方向。
紫外激光發(fā)展對(duì)水冷系統(tǒng)提出新要求
在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中,對(duì)紫外激光器功率穩(wěn)定性和脈沖穩(wěn)定性要求都比較高,因此必須配套非常穩(wěn)定可靠的恒溫水冷系統(tǒng)。如今3瓦以上的紫外激光器絕大部分采用了水冷系統(tǒng),要保證激光器溫度得到良好、精準(zhǔn)的控制,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)激光器都應(yīng)該裝配水冷卻系統(tǒng)。目前納秒級(jí)紫外激光器仍然是市場(chǎng)上占量最大的激光器,一年對(duì)激光冷水機(jī)的需求接近一萬(wàn)臺(tái)。廣州特域機(jī)電有限公司在幾年前已經(jīng)潛心研發(fā)并推出了紫外激光器專用冷水機(jī),目前在納秒紫外激光的制冷應(yīng)用占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額。未來(lái)發(fā)展出的無(wú)論是皮秒還是飛秒紫外激光加工應(yīng)用,在水冷系統(tǒng)方面特域機(jī)電都不會(huì)缺席。
近年來(lái)特域機(jī)電發(fā)展迅速,一方面在光纖激光冷水機(jī)市場(chǎng)方面,特域機(jī)電大約占據(jù)了總體市場(chǎng)份額的50%,紫外冷卻的市場(chǎng)占據(jù)約60%到70%,二氧化碳激光方面占據(jù)40%。針對(duì)應(yīng)用層面來(lái)說(shuō),特域機(jī)電用于切割市場(chǎng)的份額占據(jù)50%以上,焊接領(lǐng)域占據(jù)30%的市場(chǎng)。此外,特域機(jī)電直銷海外的產(chǎn)品,加上設(shè)備廠商出口海外的產(chǎn)品,占據(jù)海外市場(chǎng)總量的70%。
作為國(guó)內(nèi)專注研發(fā)、生產(chǎn)、銷售工業(yè)冷水機(jī)的綜合解決方案服務(wù)商,特域機(jī)電也在不斷加速自身成長(zhǎng)步伐。特域機(jī)電冷水機(jī)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)制造、激光加工和醫(yī)療行業(yè),主要出口到歐美、東亞、東南亞各國(guó)。其冷水機(jī)系列產(chǎn)品多樣化,覆蓋領(lǐng)域廣,以精密高效、方便智能、制冷性穩(wěn)定以及支持計(jì)算機(jī)通信等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),在行業(yè)中建立起了出色的品牌形象。2018年,特域激光冷水機(jī)出貨量超6萬(wàn)臺(tái),是激光用戶值得信賴的選擇。
未來(lái),特域機(jī)電將根據(jù)新的市場(chǎng)趨勢(shì),推出紫外激光冷水機(jī)等多個(gè)系列的冷水機(jī),助力國(guó)內(nèi)智能制造的步伐!
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