অতি দ্রুত নির্ভুল মেশিনিংয়ের ভবিষ্যৎ

লেজার উৎপাদনের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হলো প্রিসিশন মেশিনিং। এটি প্রাথমিক পর্যায়ের সলিড ন্যানোসেকেন্ড সবুজ/অতিবেগুনি লেজার থেকে পিকোসেকেন্ড ও ফেমটোসেকেন্ড লেজারে বিকশিত হয়েছে এবং বর্তমানে আল্ট্রাফাস্ট লেজারই মূলধারায় পরিণত হয়েছে। আল্ট্রাফাস্ট প্রিসিশন মেশিনিংয়ের ভবিষ্যৎ উন্নয়নের ধারা কী হবে?

আল্ট্রাফাস্ট লেজারগুলোই সর্বপ্রথম সলিড-স্টেট লেজার প্রযুক্তির পথ অনুসরণ করে। সলিড-স্টেট লেজারের বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ আউটপুট শক্তি, উচ্চ স্থিতিশীলতা এবং ভালো নিয়ন্ত্রণ। এগুলো ন্যানোসেকেন্ড/সাব-ন্যানোসেকেন্ড সলিড-স্টেট লেজারের উন্নত সংস্করণ, তাই পিকোসেকেন্ড ও ফেমটোসেকেন্ড সলিড-স্টেট লেজার দ্বারা ন্যানোসেকেন্ড সলিড-স্টেট লেজারের প্রতিস্থাপন যৌক্তিক। ফাইবার লেজার জনপ্রিয় হওয়ায়, আল্ট্রাফাস্ট লেজারগুলোও ফাইবার লেজারের দিকে অগ্রসর হয়েছে এবং পিকোসেকেন্ড/ফেমটোসেকেন্ড ফাইবার লেজারগুলো দ্রুত আবির্ভূত হয়ে সলিড আল্ট্রাফাস্ট লেজারের সাথে প্রতিযোগিতা করছে।

আল্ট্রাফাস্ট লেজারের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলো ইনফ্রারেড থেকে আল্ট্রাভায়োলেটে আপগ্রেড। কাচ কাটা ও ছিদ্র করা, সিরামিক সাবস্ট্রেট, ওয়েফার কাটা ইত্যাদির ক্ষেত্রে ইনফ্রারেড পিকোসেকেন্ড লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রায় নিখুঁত ফল দেয়। তবে, অতি-সংক্ষিপ্ত পালসের সহায়তায় আল্ট্রাভায়োলেট আলো চরম পর্যায়ে 'কোল্ড প্রসেসিং' অর্জন করতে পারে, এবং উপাদানের উপর করা পাঞ্চিং ও কাটিং-এ প্রায় কোনো পোড়া দাগ থাকে না, যার ফলে নিখুঁত প্রক্রিয়াকরণ সম্ভব হয়।

অতি-সংক্ষিপ্ত পালস লেজারের প্রযুক্তিগত প্রসারের প্রবণতা হলো এর শক্তি বৃদ্ধি করা , যা প্রথম দিকের ৩ ওয়াট ও ৫ ওয়াট থেকে বর্তমানের ১০০ ওয়াট পর্যায়ে পৌঁছেছে। বর্তমানে, বাজারে সূক্ষ্ম প্রক্রিয়াকরণের জন্য সাধারণত ২০ থেকে ৫০ ওয়াট শক্তি ব্যবহৃত হয়। এবং একটি জার্মান প্রতিষ্ঠান কিলোওয়াট-স্তরের অতি-দ্রুতগতির লেজারের সমস্যা সমাধানের কাজ শুরু করেছে। এসএন্ডএ অতি দ্রুত লেজার চিলার এই সিরিজটি বাজারে থাকা অধিকাংশ আল্ট্রাফাস্ট লেজারের শীতলীকরণের চাহিদা মেটাতে পারে এবং বাজারের পরিবর্তন অনুযায়ী S&A চিলার পণ্যের সম্ভারকে সমৃদ্ধ করে।

কোভিড-১৯ এবং অনিশ্চিত অর্থনৈতিক পরিবেশের মতো কারণগুলোর প্রভাবে ২০২২ সালে ঘড়ি ও ট্যাবলেটের মতো ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স পণ্যের চাহিদা মন্থর থাকবে এবং পিসিবি (প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড), ডিসপ্লে প্যানেল ও এলইডি-তে ব্যবহৃত অতি দ্রুতগতির লেজারের চাহিদা হ্রাস পাবে। কেবলমাত্র সার্কেল ও চিপ ক্ষেত্রগুলোই চালিত হয়েছে এবং অতি দ্রুতগতির লেজার প্রিসিশন মেশিনিং প্রবৃদ্ধির ক্ষেত্রে বাধার সম্মুখীন হয়েছে।

আল্ট্রাফাস্ট লেজারের জন্য উত্তরণের পথ হলো এর শক্তি বৃদ্ধি করা এবং আরও বেশি প্রয়োগের ক্ষেত্র তৈরি করা। ভবিষ্যতে শত-ওয়াট পিকোসেকেন্ডই আদর্শ হয়ে উঠবে। উচ্চ পুনরাবৃত্তি হার এবং উচ্চ পালস শক্তির লেজার আরও বৃহত্তর প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা প্রদান করে, যেমন ৮ মিমি পুরু পর্যন্ত কাচ কাটা এবং ছিদ্র করা। ইউভি পিকোসেকেন্ড লেজারে প্রায় কোনো তাপীয় চাপ থাকে না এবং এটি অত্যন্ত সংবেদনশীল উপকরণ প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত, যেমন স্টেন্ট এবং অন্যান্য অত্যন্ত সংবেদনশীল চিকিৎসা সামগ্রী কাটা।

ইলেকট্রনিক পণ্য সংযোজন ও উৎপাদন, মহাকাশ, বায়োমেডিকেল, সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার এবং অন্যান্য শিল্পে যন্ত্রাংশের জন্য প্রচুর পরিমাণে সূক্ষ্ম মেশিনিংয়ের প্রয়োজন হবে, এবং এক্ষেত্রে নন-কন্টাক্ট লেজার প্রসেসিংই হবে সর্বোত্তম পছন্দ। যখন অর্থনৈতিক পরিবেশ উন্নত হবে, তখন আল্ট্রাফাস্ট লেজারের প্রয়োগ অনিবার্যভাবে উচ্চ প্রবৃদ্ধির ধারায় ফিরে আসবে।