Fiberlaser vs. Solid State Laser: Verschil uitgelegd

Ben je verbaasd over de keuze tussen fiber lasers en vastestoflasers voor je volgende project? Dit artikel onderzoekt de belangrijkste verschillen in hun toepassingen, precisie en prestaties. Door dit onderscheid te begrijpen, krijgt u inzicht in welk lasertype het beste past bij uw specifieke behoeften, of het nu gaat om micromachineren, macrobewerking of geavanceerde productie. Duik in de materie om te ontdekken hoe deze lasertechnologieën uw werk kunnen verbeteren en neem weloverwogen beslissingen voor optimale resultaten.

Inhoudsopgave

Voor de binnenlandse markt hebben de technologie en de ontwikkeling van vezellasers een relatief hoog niveau van maturiteit bereikt.

Vezellaser

Als je overweegt om een fiberlaser te gebruiken, is het aan te raden om voor een binnenlandse optie te kiezen, omdat die vaak betere levertijden hebben en kosteneffectiever zijn.

Als je de voorkeur geeft aan vastestoflasers, dan worden hoogwaardige producten over het algemeen geïmporteerd omdat vastestoflasers in eigen land relatief laat van start zijn gegaan en technologisch beperkt zijn. Er zijn maar weinig grootschalige laserfabrikanten in China, waardoor het een uitdaging is om geschikte producten te vinden.

Wat onderscheidt vastestoflasers van vezellasers?

lasers met vaste fase

1. Verschillen in toepassingsscenario's

Zowel vaste-stoflasers als vezellasers worden algemeen gebruikt in grote laserbewerking gebieden zoals markeren, snijden, boren, lassen en additieve vervaardiging. Door hun verschillende eigenschappen zijn er echter verschillen in hun specifieke toepassingsscenario's binnen elk deelgebied.

Micromachines

Micromachines

Op het gebied van laserbewerking worden voornamelijk vaste-stoflasers gebruikt, terwijl in bepaalde gevallen gepulseerde vezellasers kunnen worden gebruikt. Vastestoflasers kunnen infrarood licht omzetten in lasers met korte golflengten zoals groen licht, ultraviolet licht en diep ultraviolet licht door het gebruik van frequentieverdubbelende kristallen in de resonantieholte, die vervolgens naar buiten worden afgevoerd.

De trend in lasers voor micromachining gaat in de richting van kortere golflengtes, die weinig thermische effecten hebben en een hoge efficiëntie in energiegebruik, waardoor de bewerkingsnauwkeurigheid verbetert en ultrafijne en ultraprecieze bewerkingen mogelijk worden.

Vastestoflasers, met hun korte golflengte (UV, diep UV), korte pulsbreedte (picoseconde, femtoseconde) en hoge piekvermogen, worden voornamelijk gebruikt op het gebied van precisiemicromachinage van niet-elektronische materialen.metaalachtige materialendunne, broze metalen en andere materialen. Ze worden ook veel gebruikt in geavanceerd wetenschappelijk onderzoek op gebieden zoals milieu, geneeskunde en defensie.

Macroverwerkingsveld

Op het gebied van laserbewerking worden vezellasers voornamelijk gebruikt, terwijl vastestoflasers dat over het algemeen niet zijn. Continugolf (CW) fiberlasers hebben een hoog gemiddeld vermogen en worden veel gebruikt bij macrobewerkingen zoals het snijden en lassen van dikke metalen materialen. Deze type laser is sterk doorgedrongen op het gebied van macroverwerking en vervangt geleidelijk de traditionele verwerkingsmethoden.

Samengevat:

Gepulseerde vezellasers kunnen worden gebruikt bij microbewerkingen, maar hun toepassing is beperkt vanwege hun output van alleen infrarood licht met lange golflengte met lage enkele pulsenergie en aanzienlijk thermisch effect, wat resulteert in een lagere bewerkingsnauwkeurigheid en beperkingen in materialen die geen infrarood licht kunnen absorberen. Het wordt over het algemeen alleen gebruikt in micromachinescènes met een bewerkingsnauwkeurigheid van meer dan 20 micron.

Solid-state lasers hebben een breed toepassingsgebied voor microtechnologie, omdat ze infrarood licht kunnen omzetten in groen licht, ultraviolet licht en andere golflengten door middel van frequentieverdubbeling in niet-lineaire kristallen. Ze hebben een goede straalkwaliteit, een grote energie bij een enkele puls en een laag thermisch effect, waardoor "koud bewerken" mogelijk is. Ze zijn geschikt voor zeer nauwkeurige micromachining met een nauwkeurigheid van minder dan 20 micron (tot op nanometerniveau), waardoor ze zeer voordelig zijn op het gebied van micromachining.

Continugolfvezellasers zijn het belangrijkste type fiberlaser en worden veel gebruikt in macrobewerkingsgebieden met een bewerkingsnauwkeurigheid boven de millimeter, zoals snijden en lassen van industriële metalen. De marktcapaciteit voor macrobewerking is groter dan die voor microbewerking, omdat er een grote vraag is naar laserapparatuur.

In het algemeen zijn vastestoflasers groot en worden ze gemakkelijk verstoord door externe factoren zoals trillingen en temperatuurschommelingen, wat leidt tot stabiliteitsproblemen en hogere onderhoudskosten. Ze hebben echter een hoog piekvermogen, een goede straalkwaliteit en een hoge signaal-ruisverhouding.

Vezellasers hebben een compacte structuur, stabiele prestaties en worden niet gemakkelijk verstoord door externe factoren, waardoor ze gemakkelijk te bedienen en te onderhouden zijn. Ze hebben echter een slechte straalkwaliteit, een slechte signaal-ruisverhouding en een beperkt vermogen om een hoog piekvermogen te bereiken.

2. Verschillende gebruikers

Vanwege het hoge uitgangsvermogen wordt fiberlaser voornamelijk gebruikt voor macrobewerking, wat verwijst naar de bewerking van objecten met een grootte en vorm die een invloedbereik van de laserstraal van millimeters hebben. Aan de andere kant verwijst micromachining naar het bewerken met een precisie van microns of zelfs nanoschaal.

Vastestoflasers hebben de voordelen van een korte golflengte, een smalle pulsbreedte en een hoog piekvermogen, waardoor ze veel gebruikt worden op het gebied van microtechnologie. Dit resulteert in verschillende gebruikersgroepen voor vastestoflasers en vezellasers.

Zowel vastestoflasers als vezellasers hebben hun eigen specifieke toepassingsgebieden en in de meeste gevallen is er weinig directe concurrentie tussen de twee.

Op het gebied van metaalmateriaal Bij de verwerking worden fiberlasers uit kostenoverwegingen meestal gebruikt wanneer het metaal een bepaalde dikte bereikt, terwijl lasers met vaste fase worden gebruikt in scènes die een hoge precisie vereisen en waar de kostengevoeligheid laag is.

Vastestoflasers worden voornamelijk gebruikt voor het bewerken van niet-metalen materialen zoals glas, keramiek, kunststoffen, polymeren, verpakkingen en andere brosse materialen. Op het gebied van metalen materialenZe worden gebruikt in scènes die een hoge precisie vereisen en weinig gevoelig zijn voor kosten.

3. Marktaandeel

China ondergaat een transformatie en upgrading van zijn verwerkende industrie van lage naar hoge kwaliteitsproductie. Een groot deel van de productie vindt nog steeds in het midden- en laagsegment plaats. De macroverwerkingsmarkt omvat zowel medium en low-end productie als enkele high-end productieprocessen, waardoor het een grote markt met een hoge vraag is.

Als gevolg daarvan is de marktcapaciteit voor vezellasers aanzienlijk. Binnenlandse laag vermogen fiber lasers hebben een hoge mate van lokalisatie, met veel grootschalige fabrikanten in China. Volgens rapporten over de ontwikkeling van de Chinese laserindustrie zijn vezellasers met laag vermogen volledig vervangen door binnenlandse tegenhangers.

Voor middenvermogen continugolf (CW) fiberlasers hebben binnenlandse producten geen significante nadelen in kwaliteit en een duidelijk prijsvoordeel, wat leidt tot een gelijk marktaandeel. Voor CW-vezellasers met hoog vermogen zijn sommige binnenlandse merken succesvol geweest in de verkoop.

Vastestoflasers hebben in China echter een late ontwikkeling doorgemaakt en er zijn momenteel geen beursgenoteerde bedrijven met dit product als hoofdactiviteit. Deze producten worden meestal geïmporteerd van buitenlandse merken.

4. Indeling van de toepassingsgebieden van vastestoflasers

1. Consumentenelektronica

De nauwkeurigheidseisen voor elektronische onderdelen in de consumentenelektronica worden steeds hoger. Lasertechnologie is uitgegroeid tot een primair productiemiddel in de industrie vanwege de hoge precisie, snelheid en niet-schadeveroorzakende eigenschappen.

Vastestoflasers hebben bijvoorbeeld een groot aantal toepassingen in de productieprocessen van printplaten (PCB's/FPC's), zoals snijden, borenen markeren. Vastestoflasers met laag tot middelhoog vermogen en nanoseconden kunnen worden gebruikt voor het markeren van printplaten, terwijl vastestoflasers met middelhoog tot hoog vermogen en nanoseconden kunnen worden gebruikt voor het markeren van printplaten, picosecondeen femtoseconde lasers kunnen worden gebruikt voor snijden, boren en PI-film snijden van PCB/FPC-printplaten.

Naast printplaten wordt lasermicromachinetechnologie ook gebruikt voor snijden, markeren, boren, microlassen en andere gebieden waarbij brosse materialen en metalen betrokken zijn.

2. 3D printen

3D printen

3D-printen is een soort technologie voor rapid prototyping waarbij objecten laag voor laag worden opgebouwd met bindbare materialen zoals metaalpoeder, kunststof en vloeibare lichtgevoelige hars, op basis van een digitaal modelbestand.

Op het gebied van het uitharden van vloeibare lichtgevoelige hars hebben lasers met een vast lichaam de voorkeur in de industrie. De nanoseconde ultraviolet (UV)-laser met laag vermogen van de emittent wordt op dit gebied veel gebruikt.

3. Nieuwe energie

Solid-state lasers worden op grote schaal gebruikt in belangrijke processen zoals het snijden en nauwkeurig scribben van zonnecellen en siliciumwafers, markeren, snijden en lassen van lithiumbatterijmaterialen.

De producten van de emittent kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt op het gebied van fotovoltaïsche zonne-energie, waar krachtige nanoseconde vaste-stoflasers en picoseconde lasers kunnen worden gebruikt voor het snijden en nauwkeurig scriben van zonnecellen en silicium wafers, en laagvermogen nanoseconde UV-lasers kunnen worden gebruikt voor groeven van deze materialen.

Op het gebied van nieuwe energievoertuigen kunnen nanoseconde-lasers met laag vermogen en picoseconde-lasers worden gebruikt voor het markeren van het omhulsel van lithiumbatterijen, terwijl nanoseconde-lasers met gemiddeld tot hoog vermogen, picoseconde- en femtoseconde-lasers kunnen worden gebruikt voor nauwkeurig snijden en lassen van batterijmaterialen.

4,5g communicatie

5g communicatie

2019 wordt beschouwd als het "eerste jaar" van de commercialisering van 5G-technologie. De geleidelijke commercialisering van 5G-technologie zal een breed scala aan mogelijkheden bieden voor de microverwerkende laserindustrie.

5G-netwerken hebben een hoge snelheid en een lage latentie, waarvoor krachtige samengestelde halfgeleiders nodig zijn. De materialen en fabricageprocessen van mobiele telefoons zullen moeten veranderen om zich aan te passen aan de 5G-technologie, en lasertechnologie zal een cruciale rol spelen in veel aspecten van de productie van mobiele telefoons.

Lasermarkeren, lassen, snijden, boren, etsen en direct gieten worden veel gebruikt in verschillende productiefasen van de productie van mobiele telefoons. Microverwerkende lasertechnologie zal een belangrijke rol spelen bij de productie van 5G mobiele telefoons.

Volgens Canalys zullen er de komende vijf jaar wereldwijd naar verwachting ongeveer 1,9 miljard 5G-mobiele telefoons worden verkocht, en de lasermicroverwerkende industrie, vertegenwoordigd door solid-state lasertechnologie, zal hier sterk van profiteren.

Aangezien de bouw van 5G-basisstations een periode van intensieve bouw ingaat, zal de vraag naar printplaten (PCB's/FPC's) met een hogere verwerkingsnauwkeurigheid een snelle groei doormaken als belangrijkste elektronische materialen.

5. Voordelen van fiberlaser

Vezelgekoppelde lasers kunnen door vezelintegratie de verwerking en productie van multidimensionale, willekeurige ruimten beter realiseren. De vezelgekoppelde laser vereenvoudigt het mechanische ontwerpprincipe, waardoor het productieproces meer gestroomlijnd en georganiseerd wordt en een gestandaardiseerde productie gegarandeerd wordt.

Dankzij voortdurende upgrades en verbeteringen hebben vezellasers een laag energieverbruik en kunnen ze sterke operationele resultaten behalen door product- en accessoirecombinaties aan te passen. Vezelgekoppelde lasers voldoen aan de vereisten van verwerking met hoge intensiteit en verbeteren productieprocessen om de operationele efficiëntie te verhogen.

Bovendien hebben vezellasers een snelle warmteafvoer en een grote duurzaamheid, zodat de apparatuur soepel werkt zonder hitte of andere problemen te genereren tijdens langdurig gebruik, zelfs in ruwe omgevingen.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.