La tecnología láser MicroJet impulsa el desarrollo de la industria de gafas AR de carburo de silicio

I. Antecedentes del desarrollo

A medida que la tecnología de realidad aumentada (RA) se integra gradualmente en la vida diaria, el mercado de gafas AR está experimentando un rápido crecimiento. Las innovaciones en materiales y tecnologías de procesamiento se han convertido en impulsores clave de este progreso. La integración de la tecnología láser MicroJet con materiales de carburo de silicio (SiC) está revolucionando la industria de las gafas AR.

II. Ventajas sinérgicas que impulsan el avance de la industria

1. El valor del SiC en aplicaciones de RA

El carburo de silicio (SiC) exhibe un inmenso potencial en las lentes de RA debido a sus propiedades ópticas y físicas únicas. Con un alto índice de refracción (2,65–2,73), ligereza, resistencia excepcional y conductividad térmica superior, el SiC permite ángulos de campo de visión más amplios (hasta 80°) en comparación con las lentes de vidrio tradicionales, lo que ofrece una experiencia visual inmersiva. Además, facilita diseños de lentes más delgados al tiempo que mejora la claridad de la imagen. Sin embargo, la extrema dureza y fragilidad del SiC plantean desafíos para el procesamiento mecánico convencional, lo que a menudo conduce a daños en el material y a una calidad de lente comprometida.

2. Ventajas principales de la tecnología láser MicroJet y resultados prácticos

La tecnología láser MicroJet (MicroJet láser) emplea un chorro de agua a alta presión para guiar los haces láser, combinando refrigeración y enjuague con agua para lograr un "procesamiento en frío" del SiC. Los beneficios probados incluyen:

• Precisión: Anchos de corte tan finos como 30–80 μm, con una rugosidad superficial tan baja como Ra ≤1 μm, cumpliendo con los estrictos requisitos a nanoescala de las lentes AR.
• Bajo impacto térmico: El agua disipa rápidamente el calor, minimizando el estrés térmico y las microfisuras, lo que garantiza una fiabilidad a largo plazo.
• Versatilidad: Capaz de procesar ángulos rectos, formas complejas y componentes ultrafinos, lo que se adapta a diversos diseños de guías de onda AR.

Estudio de caso:

Un cristal de SiC de alta pureza de 4 pulgadas (21 mm de espesor) se procesó utilizando un sistema láser MicroJet de cinco ejes, cortando con éxito una lámina de lente de 0,65 mm (Figura 1). La evaluación posterior al procesamiento confirmó:

Figura 1 Procesamiento del contorno de las gafas AR

1. Bordes impecables: Sin daños térmicos, astillado ni grietas (Figura 2).
2. Rugosidad superficial: Ra = 0,662 μm (Figura 3).
3. Claridad óptica: Después del pulido, la lente logró una transparencia total, cumpliendo con las especificaciones de RA.

Figura 2 Corte de lente AR de cristal de carburo de silicio

Esta tecnología ha mejorado significativamente la transmisión de la luz y delgadez al tiempo que optimiza la eficiencia de la producción a través de la automatización, lo que refuerza la competitividad de la industria.

Figura 3 Prueba de la rugosidad de la superficie de corte

Figura 4 Obleas de carburo de silicio pulidas (consulte la imagen del efecto)

III. Demanda del mercado y colaboración de la cadena industrial

1. Crecimiento explosivo del mercado de gafas AR

La investigación de mercado predice 2025 como un año fundamental para la RA, y se espera que los envíos de hardware de China aumenten a 20,88 millones de unidades (TCAC: 103,4%). Como componente central para experiencias de RA inmersivas, la demanda de lentes de SiC se disparará. La tecnología láser MicroJet mejora la eficiencia de la producción, reduciendo los costos en comparación con las sierras de alambre tradicionales, allanando el camino para la adopción masiva en dispositivos AR de consumo.

2. Avances en la cadena industrial nacional

Las empresas chinas han logrado avances en equipos láser MicroJet y procesamiento de SiC:

• Personalizado obleas de SiC (por ejemplo, TankeBlue) cumplen con las especificaciones de las lentes AR.
• Bases de datos de procesos para materiales duros/frágiles (incluido el SiC) admiten la producción escalable.
• La integración con CAD/CAM y la automatización impulsada por IA aceleran los ciclos de I+D.

Tipo ZMSH SiC 4H-SEMI

IV. Tendencias y desafíos futuros

1. Avances tecnológicos y aplicaciones interindustriales

• Láseres de mayor potencia: Eficiencia mejorada con zonas afectadas por el calor minimizadas.
• Optimización impulsada por IA: Ajustes de parámetros en tiempo real para la mejora del rendimiento.
• Aplicaciones extendidas: Por ejemplo, difusores de calor de diamante para la gestión térmica de RA.

2. Desafíos y estrategias de la industria

• Reducción de costos: Escalar la producción y optimizar las cadenas de suministro.
• Estandarización: Puntos de referencia de procesamiento unificados para la compatibilidad.
• Sostenibilidad: Sistemas de agua ultra pura de circuito cerrado para una fabricación ecológica.

Tipo ZMSH SiC 4H-SEMI

V. Perspectivas

La tecnología láser MicroJet, combinada con SiC, impulsará las gafas AR hacia diseños más delgados, nítidos y duraderos. Más allá de la RA, esta sinergia puede redefinir el procesamiento de precisión en semiconductores y dispositivos médicos. Con los avances tecnológicos nacionales y la creciente demanda de RA, China está preparada para liderar este sector emergente, revitalizando el ecosistema global de RA.

En conclusión, la convergencia de láseres MicroJet y materiales de SiC tiene un potencial transformador para las gafas AR. Los esfuerzos de colaboración serán clave para superar los desafíos y desbloquear las oportunidades del mercado.

ZMSH proporciona soluciones integrales de carburo de silicio (SiC), ofreciendo sustratos de alta calidad en tamaños que van de 2 a 12 pulgadas, con espesor y politipos (4H/6H/3C-SiC) personalizables. Nuestros servicios integrales, desde el crecimiento de cristales hasta el procesamiento de precisión, garantizan un suministro fiable para aplicaciones de electrónica de potencia, RF y RA. Asóciese con nosotros para obtener soluciones de SiC personalizadas y soporte técnico.

Tipo ZMSH SiC 4H-SEMI