Laserový priemysel - populárna veda

I. Úvod do laserového priemyslu

Ako predstaviteľ pokročilej produktivity zaznamenala laserová technológia za posledné desaťročie pozoruhodný rozvoj – čínsky laserový priemysel sa z rozvíjajúceho sa sektora stal významným hráčom, pričom čínske podniky dosahujú rýchlu expanziu. S výhľadom na ďalšie desaťročie je čínsky laserový priemysel pripravený na prechod od „veľkého rozsahu“ k „vysokokvalitnému“ rozvoju.

Od 20. storočia je laser oslavovaný ako jeden z najväčších vynálezov ľudstva, hneď po atómovej energii, počítačoch a polovodičoch. Známy ako „najostrejší nôž“, „najpresnejšie pravítko“, „najjasnejšie svetlo“ a „mimoriadny laser“ spôsobil revolúciu v moderných technológiách.

II. História vývoja laserov

Už v roku 1916 Albert Einstein opísal vzťah medzi stimulovanou emisiou a spontánnou emisiou atómov, čo vyvolalo špekulácie o použití laserov na zosilnenie svetla. V roku 1958 americkí vedci navrhli princíp laseru založený na pozorovaní, že kryštál vzácnych zemín ožiarený neónovou žiarovkou vyžaruje intenzívne, vysoko zaostrené svetlo. Tento princíp hovorí, že keď je hmota excitovaná energiou zodpovedajúcou jej inherentnej frekvencii molekulárnych oscilácií, produkuje toto nedivergentné intenzívne svetlo – laser.

V roku 1960 americký vedec Theodore vygeneroval prvý laser na svete (vlnová dĺžka: 0,6943 mikrónu) excitáciou rubínového kryštálu pomocou vysokointenzívnej zábleskovej lampy. Tento míľnik znamenal prechod laseru z teoretickej vedy do experimentálnej fyziky. Následne sa laserová technológia rýchlo rozvíjala na viacerých frontoch, prešla z experimentálnej fázy do praktických aplikácií a získala si široké uznanie ako jeden z najvýznamnejších vynálezov 20. storočia.

Zariadenia na laserové spracovanie odvodené od laserovej technológie sa dnes stali nepostrádateľným nástrojom v každodennej priemyselnej výrobe, ktorá zahŕňa odvetvia ako vojenský priemysel, letecký a kozmický priemysel, automobilový priemysel, zdravotníctvo, výrobu elektroniky a výrobu fotovoltaiky.

V priebehu času ľudský výskum v oblasti laserov naďalej prekračoval hranice a dosahoval pozoruhodné výsledky. Vývoj laserov v rôznych vlnových pásmach – vrátane vláknových laserov, CO₂ laserov, zelených laserov, modrých laserov, ultrafialových (UV) laserov, hlbokých ultrafialových (DUV) laserov a röntgenových laserov – poskytol silnú podporu pre rôzne komerčné, lekárske a priemyselné aplikácie. Súbežne s rozvojom laserových vlnových dĺžok prekvitali aj inovácie v laserových aplikáciách, ako je laserové rezanie, laserové zváranie, laserové značenie, laserové obkladanie, laserové vŕtanie a laserové leptanie.

Vďaka neustálemu technologickému pokroku sa laserové obrábacie zariadenia stávajú čoraz praktickejšími a široko používanými. Produkty vyrábané alebo spracovávané lasermi sa integrovali do každodenného života ľudí a úzko sa prepojili s našimi dennými rutinami.

III. Prehľad reťazca laserového priemyslu

Reťazec laserového priemyslu pozostáva z troch hlavných segmentov:

Upstream: Materiály a komponenty vrátane výroby optických, mechanických, elektronických riadiacich a pneumatických dielov pre laserové spracovateľské zariadenia, ako aj výskum a vývoj súvisiacich riadiacich platforiem a softvérových systémov.
Stredný prúd: Výroba zariadení na laserové spracovanie (jadrový segment priemyselného reťazca).
Následné odvetvia: Aplikačné odvetvia, vrátane automobilového, oceliarskeho, lodiarskeho, leteckého a kozmického priemyslu, spotrebnej elektroniky, pokročilých materiálov, spracovania polovodičov, výroby strojov, medicínskej estetiky a elektronického priemyslu – kde sa laserové technológie spracovania vo veľkej miere používajú.

IV. Čínsky laserový trh

Laserový priemysel: Očakáva sa, že podiel čínskych podnikov na trhu bude naďalej rásť

Vďaka trvalému hospodárskemu rastu Číny a rozvoju výrobného sektora posilnený ekonomický základ nevyhnutne zvýši dopyt po laserovej výrobe na trhu a vytvorí priaznivé podmienky pre technologické inovácie v tomto odvetví. Čínsky priemysel laserových zariadení sa môže pochváliť širokým potenciálom rozvoja trhu.

Vzhľadom na rastúci dopyt po vysokovýkonnom rezaní/zváraní, mikroelektronickom spracovaní a snímaní sa očakáva, že dopyt po priemyselných laserových zariadeniach si udrží stabilný rast. V súčasnosti trhový dopyt v sektore spracovania materiálov rýchlo rastie, zatiaľ čo miera penetrácie laserových systémov zostáva relatívne nízka. S rozvojom technológie laserového spracovania a zlepšovaním pomeru nákladov a výkonnosti sú vyhliadky dopytu po priemyselných laserových zariadeniach veľmi sľubné.