ในปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าของไฟเบอร์เลเซอร์ในประเทศมีความชัดเจนมาก ก่อให้เกิดพลังงานสูง ความสว่างสูง การบูรณาการสูง และเส้นทางเทคโนโลยีอื่น ๆ ในการประยุกต์ใช้การประมวลผลวัสดุยังคงสำรวจโอกาสทางการตลาดใหม่ ๆ ต่อไป กลายเป็นแรงผลักดันที่สำคัญสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรม . ในทางกลับกัน เนื่องจากวัสดุที่ไม่ใช่โลหะในพลังงานใหม่ ชีวการแพทย์ จอแสดงผลใหม่และอุตสาหกรรมเกิดใหม่อื่น ๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ การประมวลผลด้วยเลเซอร์เพื่อทดแทนกระบวนการแบบเดิมก็กลายเป็นทิศทางสำคัญสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรม
เลเซอร์ขนาด 2μm มีความพิเศษอย่างไร
จากมุมมองหลักการ แถบขนาด 2μm อยู่ในแถบความปลอดภัยของสายตามนุษย์ โดยมีสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่ดีสำหรับ NO, H2O, CO2 ฯลฯ ซึ่งสามารถนำไปใช้กับ LIDAR การสื่อสารในอวกาศ ชีวการแพทย์ การแปรรูปวัสดุ และอื่นๆ ทิศทาง.
ในด้านการประมวลผลวัสดุ การแปรรูปโลหะคาดว่าจะครองตลาดเลเซอร์อุตสาหกรรมมากกว่า 85% ในขณะที่การประมวลผลที่ไม่ใช่โลหะในปัจจุบันครองส่วนแบ่งน้อยกว่า 15% ปัจจุบันยุโรป สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นในการพัฒนากระบวนการแปรรูปอโลหะและการสำรวจในตำแหน่งผู้นำ เนื่องจากกระบวนการยังไม่สุกพอ ควบคู่ไปกับความต้องการวัสดุที่แตกต่างกัน ใช้ได้กับพลังงานที่แตกต่างกัน ความยาวคลื่นของเลเซอร์ ในประเทศในการประมวลผลที่ไม่ใช่โลหะจึงไม่ค่อยสนใจ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ภายใต้พื้นหลังของการประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซ การใช้วัสดุที่ไม่ใช่โลหะได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ
ยกตัวอย่างอุตสาหกรรมยานยนต์ "การเปลี่ยนเหล็กด้วยพลาสติก" กำลังกลายเป็นความคิดริเริ่มที่สำคัญสำหรับการลดน้ำหนัก และปริมาณพลาสติกที่ใช้ในชิ้นส่วนตกแต่งทั้งภายนอกและภายในก็เพิ่มขึ้น ด้วยการปรับปรุงคุณสมบัติความแข็ง ความแข็งแรง และแรงดึงของพลาสติกวิศวกรรมอย่างต่อเนื่อง หน้าต่างพลาสติก ประตู โครง และชิ้นส่วนยานยนต์ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นกำลังใช้พลาสติกแทนเหล็ก และสิ่งนี้จะช่วยผลักดันให้เกิดความนิยมในการใช้งานการประมวลผลด้วยเลเซอร์สำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
จากมุมมองของคลื่นความถี่ เลเซอร์ 2μm มีความน่าสนใจอย่างมากในการประมวลผลวัสดุ โดยเฉพาะการประมวลผลด้วยพลาสติก วัสดุพลาสติกที่คล้ายกันส่วนใหญ่ในบริเวณใกล้เคียง 2μm มีการดูดซับที่แข็งแกร่งเพียงพอ ดังนั้นคุณจึงสามารถประมวลผลวัสดุได้โดยตรง โดยที่พลังงานที่ดูดซับสามารถ ตัด ฟิวชั่น และการทำเครื่องหมาย จากการพัฒนาความต้องการในการแปรรูปวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เลเซอร์ขนาด 2μm ได้กลายเป็นจุดสนใจสำหรับการวิจัยในด้านเลเซอร์ไฟเบอร์ในทศวรรษที่ผ่านมา
นอกเหนือจากการแปรรูปโลหะแล้ว ทิศทางการพัฒนาใหม่ของไฟเบอร์เลเซอร์
เพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานเพิ่มเติม ซึ่งถือเป็น "แชมป์ที่มองไม่เห็น" ในด้านเลเซอร์ไฟเบอร์ในประเทศ Jiepute ได้เปิดตัวเลเซอร์ไฟเบอร์เจือด้วยทูเลียม 2μm CW CW รุ่นใหม่ โดยมีกำลังเอาต์พุตเฉลี่ย 200W ความยาวคลื่นกลางที่ 1940 นาโนเมตร การกระจายความร้อนด้วยน้ำและการออกแบบแบบลิ้นชัก มีประสิทธิภาพสูงในการแปลงแสงไฟฟ้า การใช้พลังงานต่ำ ไม่มีการควบคุมและการบำรุงรักษา เอาต์พุตการนำเส้นใยที่ยืดหยุ่น และประสิทธิภาพสูงในการแปลงแสงไฟฟ้า มีข้อดีหลายประการ เช่น ประสิทธิภาพการแปลงแสงไฟฟ้าสูง การใช้พลังงานต่ำ ไม่ต้องปรับแต่งและบำรุงรักษา เอาต์พุตการนำเส้นใยที่ยืดหยุ่น โครงสร้างที่กะทัดรัด ปริมาณขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ง่ายต่อการจัดการและขนส่ง ฯลฯ ซึ่งให้แสงในอุดมคติ แหล่งชีวการแพทย์ การตัดและเชื่อมพลาสติก การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม และการใช้งานอื่นๆ
การเชื่อมพลาสติกด้วยเลเซอร์เป็นการเปิดตลาดการใช้งานใหม่ๆ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของพลาสติกเรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมด้วยการส่งผ่านเลเซอร์ เลเซอร์จะสร้างลำแสงที่เน้นไปที่บริเวณที่จะเชื่อม นั่นคือลำแสงเลเซอร์ที่ผ่านส่วนบน ในสองส่วนของพื้นผิวสัมผัสจะถูกดูดซับโดย ส่วนอื่นของการก่อตัวของโซนผลกระทบความร้อน (การเชื่อม) พลาสติกที่อยู่ในโซนกระตุ้นความร้อนจะถูกละลาย และโมเลกุลขนาดใหญ่ของพลาสติกในสถานะละลายร้อนจะกระจายเข้าหากันภายใต้แรงดันในการเชื่อม ทำให้เกิดแรง Van der Waals ซึ่งจะเชื่อมต่อทั้งสองส่วนเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา
เมื่อเทียบกับกระบวนการเชื่อมแบบดั้งเดิม เช่น การติดกาว การเชื่อมด้วยความร้อน การเชื่อมด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง การเชื่อมด้วยการสั่นสะเทือน ฯลฯ การเชื่อมพลาสติกด้วยเลเซอร์มีข้อดีคือไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ ให้ผลการเชื่อมที่ราบรื่นและสะอาดดี และระบบอัตโนมัติในระดับสูง เนื่องจาก PP, PC, PMMA และเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ สำหรับอัตราการดูดกลืนแสงของย่านความถี่ 2μm สัมพันธ์กับแสงที่มองเห็นและความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรดได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก การใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์ด้วยไฟเบอร์เจือด้วยทูเลียม 2μm จึงมีการแข่งขันสูงขึ้น
อัตราการทะลุของวัสดุต่าง ๆ ต่อความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงเลเซอร์
ในการใช้งานด้านยานยนต์ วัสดุ PC คิดเป็นประมาณ 50% ของวัสดุพลาสติกในไฟหน้า ซึ่งโดยทั่วไปใช้สำหรับเปลือกไฟท้ายรถยนต์และแผงตกแต่ง ในขณะที่วัสดุ PP คิดเป็นประมาณ 30% ของวัสดุพลาสติกในไฟหน้า ซึ่งโดยปกติจะใช้ สำหรับฝาครอบด้านหลังของไฟท้าย แผงตกแต่ง และสายรัด และโครงและฝาครอบด้านหลังของไฟหน้า PMMA มีคุณสมบัติทางแสงที่ดีเยี่ยม การส่งผ่านสูงถึง 90% -92% ดัชนีการหักเหของแสง 1.49 ความแข็งของพื้นผิวสูงและประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม ส่วนใหญ่ใช้เป็นผลิตภัณฑ์โปร่งใสด้านการมองเห็น ไฟท้าย กระจกมองข้างภายนอก และแสงภายในรถ วัสดุนำทาง
การทดสอบการเชื่อมวัสดุ PP, PC และ PMMA ด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์เจือด้วยทูเลียม 2μm CW ของ Jabil สามารถทำให้ได้รอยเชื่อมที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอ ซึ่งเรียบและเรียบ โดยไม่มีรูพรุนและการเผาไหม้มากเกินไป ในการเชื่อมวัสดุ PC แรงเฉือนเกิน 1300N ในความกว้างการเชื่อม 1.5 มม. และวัสดุฐานแตกหัก ในขณะที่การเชื่อมวัสดุ PP แรงเฉือนเกิน 1,000N ในความกว้างการเชื่อม 2 มม. และวัสดุฐานแตกหัก และใน การเชื่อมวัสดุ PMMA แรงเฉือนเกิน 800N ในความกว้างการเชื่อม 1.3 มม. และวัสดุฐานแตกหัก
ในการเชื่อมวัสดุที่ต่างกัน ไฟเบอร์เลเซอร์เจือด้วยทูเลียม 2μm CW CW ของ Jabil ยังคงทำงานได้ดีมาก หลังจากการทดสอบ PC ผ่าน + PMMA แผ่นตัวอย่างสีดำทดสอบเส้นทางการเชื่อมเรียบและสม่ำเสมอสามารถรับผลการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพ เส้นทางการเชื่อมทดสอบแผ่นตัวอย่าง PMMA ผ่าน + PC สีดำมีความผันผวนเล็กน้อย การแตกหักของวัสดุฐานทดสอบแรงดึงสามารถรับผลการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพ
ปัจจุบันการเชื่อมพลาสติกด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้เป็นหลักในโคมไฟ แผงหน้าปัดรถยนต์ ชิ้นส่วนรถยนต์ และชิ้นส่วนพลาสติกอื่นๆ จากข้อมูลของสมาคมผู้ผลิตรถยนต์แห่งประเทศจีน เดือนมกราคมถึงกันยายน การผลิตและการขายรถยนต์ของจีนมีจำนวนทั้งสิ้น 2,107.5 ล้านคันและ 2,106.9 ล้านคัน เพิ่มขึ้น 7.3% และ 8.2% ตามลำดับ เพื่อรักษาแนวโน้มการเติบโตที่มั่นคง ด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของยานพาหนะพลังงานใหม่ของจีน ความต้องการสำหรับการแปรรูปพลาสติกเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากกระบวนการเชื่อมแบบใหม่ ไฟเบอร์เลเซอร์ขนาด 2μm จะได้รับความนิยมมากขึ้น
นอกจากการเชื่อมด้วยพลาสติกแล้ว เลเซอร์ 2μm ยังมีประโยชน์อย่างมากอีกด้วย
โดยปกติแล้ว เครื่องวิเคราะห์ทางชีวการแพทย์จะต้องปลอดเชื้อ ไม่มีสารเคมีใดๆ เข้ามาเกี่ยวข้อง และอื่นๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการเชื่อมแบบไม่สัมผัส เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ในด้านอุปกรณ์การแพทย์ การเชื่อมพลาสติกด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในระบบฉีด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ การต่อกิ่งประดิษฐ์และผลิตภัณฑ์ปากใบต่างๆ และอื่นๆ
นอกเหนือจากการเชื่อมพลาสติกแล้ว เลเซอร์ขนาด 2μm ยังมีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่เหมาะสมในน้ำ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ ช่วยให้เลเซอร์สามารถเจาะเข้าไปในผิวหนังได้ลึกไม่เกินสองสามร้อย μm เนื้อเยื่อชีวภาพซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือน้ำ มีการดูดซับเลเซอร์ 2μm สูงเพื่อให้ได้พื้นที่ให้ความร้อนที่น้อยมาก ซึ่งช่วยให้สามารถตัดได้อย่างแม่นยำและการแข็งตัวของเลือดอย่างรวดเร็ว และเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับขั้นตอนการผ่าตัดต่างๆ
ขนาดของพื้นที่การกระทำขนาดเล็กเพียง50μmสามารถทำให้โครงชั้น corneum ไม่เปลี่ยนแปลงตระหนักถึงผิวหนังชั้นนอกของทารกแรกเกิดและการสร้างใหม่สามารถซ่อมแซมในระยะสั้นได้ เลเซอร์ชั้นหนังแท้แอ็คชั่นที่แม่นยำสามารถกระตุ้นกลไกการบุกรุกของผิวหนังการสร้างคอลลาเจนที่สมบูรณ์และการเปลี่ยนแปลง และในเวลาเดียวกันต้องใช้เวลาพัลส์ไดนามิกไมโครวินาทีการตอบสนองขั้นตอนความเร็วสูงกิโลเฮิรตซ์สัมผัสประสบการณ์ที่รวดเร็วและสะดวกสบายนี่คือข้อดีของเลเซอร์2μm!
ตามรายงานการวิจัยตลาดขององค์กรวิจัย Allied Market Research ตลาดเลเซอร์ทางการแพทย์ทั่วโลกมีมูลค่าถึง 5.116 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2559 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 12.586 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2566 โดยมี CAGR ประมาณ 13.6% การวิจัยตลาดทางการแพทย์ด้วยเลเซอร์ของสมาคมอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์ของจีนแสดงให้เห็นว่าโรงพยาบาลหลักส่วนใหญ่ในจีนได้จัดตั้งศูนย์การแพทย์ด้วยเลเซอร์แล้ว ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีที่สำคัญ อุตสาหกรรมการแพทย์ด้วยเลเซอร์ของจีนคาดว่าจะนำไปสู่ยุคแห่งการระเบิดครั้งใหม่ เนื่องจากเป็นแหล่งกำเนิดแสงในอุดมคติ เลเซอร์ขนาด 2μm ก็สร้างจุดเด่นได้เช่นกัน!
สรุป
เมื่อเปรียบเทียบกับการแปรรูปโลหะ การแปรรูปวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น พลาสติก ต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงและกระบวนการคุณภาพสูงกว่า Jabil อยู่ในแวดวงเลเซอร์มาหลายปีแล้ว และเป็นเจ้าของเทคโนโลยีเลเซอร์แบบพัลส์ ต่อเนื่อง โซลิดสเตต และเร็วพิเศษ รวมถึงเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติหลัก เลเซอร์ไฟเบอร์เจือด้วยทูเลียม 2μm CW จะช่วยเปิดตลาดสำหรับการใช้งานเลเซอร์ใหม่ๆ และช่วยให้ห่วงโซ่อุตสาหกรรมมีแหล่งกำเนิดแสงที่มีการแข่งขันมากขึ้น!
