अति तीव्र परिशुद्ध मशीनिंग का भविष्य

परिशुद्ध मशीनिंग लेजर निर्माण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। प्रारंभिक नैनोसेकंड ग्रीन/अल्ट्रावायलेट लेजर से लेकर पिकोसेकंड और फेम्टोसेकंड लेजर तक इसका विकास हुआ है, और अब अल्ट्राफास्ट लेजर मुख्यधारा बन गए हैं। अल्ट्राफास्ट परिशुद्ध मशीनिंग के विकास की भविष्य की दिशा क्या होगी?

अल्ट्राफास्ट लेज़र सबसे पहले सॉलिड-स्टेट लेज़र तकनीक के मार्ग पर चले। सॉलिड-स्टेट लेज़रों में उच्च आउटपुट पावर, उच्च स्थिरता और बेहतर नियंत्रण जैसी विशेषताएं होती हैं। ये नैनोसेकंड/सब-नैनोसेकंड सॉलिड-स्टेट लेज़रों का उन्नत रूप हैं, इसलिए पिकोसेकंड/फेमटोसेकंड सॉलिड-स्टेट लेज़रों द्वारा नैनोसेकंड सॉलिड-स्टेट लेज़रों का स्थान लेना तर्कसंगत है। फाइबर लेज़र लोकप्रिय हैं, अल्ट्राफास्ट लेज़र भी फाइबर लेज़रों की दिशा में आगे बढ़ रहे हैं, और पिकोसेकंड/फेमटोसेकंड फाइबर लेज़र तेजी से उभर कर सॉलिड अल्ट्राफास्ट लेज़रों के साथ प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं।

अति-तीव्र लेज़रों की एक महत्वपूर्ण विशेषता अवरक्त से पराबैंगनी में रूपांतरण है। अवरक्त पिकोसेकंड लेज़र प्रसंस्करण कांच काटने और ड्रिलिंग, सिरेमिक सब्सट्रेट, वेफर कटिंग आदि में लगभग पूर्ण प्रभाव देता है। हालांकि, अति-लघु स्पंदों के आशीर्वाद से पराबैंगनी प्रकाश "शीत प्रसंस्करण" को चरम सीमा तक पहुंचा सकता है, और सामग्री पर पंचिंग और कटिंग में लगभग कोई झुलसने के निशान नहीं होते हैं, जिससे पूर्ण प्रसंस्करण प्राप्त होता है।

अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स लेजर के तकनीकी विस्तार का रुझान इसकी शक्ति को बढ़ाना है , जो शुरुआती दिनों में 3 वाट और 5 वाट से बढ़कर वर्तमान में 100 वाट तक पहुंच गई है। फिलहाल, बाजार में सटीक प्रसंस्करण के लिए आमतौर पर 20 वाट से 50 वाट तक की शक्ति का उपयोग किया जाता है। और एक जर्मन संस्थान ने किलोवाट-स्तर के अल्ट्राफास्ट लेजर की समस्या से निपटना शुरू कर दिया है। (एस एंड ए) अल्ट्राफास्ट लेजर चिलर यह श्रृंखला बाजार में मौजूद अधिकांश अल्ट्राफास्ट लेजरों की शीतलन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, और बाजार में होने वाले परिवर्तनों के अनुसार एस एंड ए चिलर उत्पाद श्रृंखला को समृद्ध कर सकती है।

कोविड-19 और अनिश्चित आर्थिक माहौल जैसे कारकों से प्रभावित होकर, घड़ियों और टैबलेट जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की मांग 2022 में सुस्त रहेगी, और पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड), डिस्प्ले पैनल और एलईडी में अल्ट्राफास्ट लेजर की मांग में गिरावट आएगी। केवल सर्कल और चिप क्षेत्रों में ही वृद्धि देखी गई है, जबकि अल्ट्राफास्ट लेजर प्रेसिजन मशीनिंग को विकास संबंधी चुनौतियों का सामना करना पड़ा है।

अति-तीव्रता वाले लेज़रों के लिए आगे बढ़ने का रास्ता शक्ति बढ़ाना और अनुप्रयोगों के अधिक परिदृश्य विकसित करना है। भविष्य में सौ वाट पिकोसेकंड मानक बन जाएंगे। उच्च पुनरावृति दर और उच्च पल्स ऊर्जा वाले लेज़र 8 मिमी तक मोटे कांच की कटाई और ड्रिलिंग जैसी और भी अधिक प्रसंस्करण क्षमताएं प्रदान करते हैं। यूवी पिकोसेकंड लेज़र में लगभग कोई तापीय तनाव नहीं होता है और यह स्टेंट और अन्य अत्यधिक संवेदनशील चिकित्सा उत्पादों की कटाई जैसे अत्यधिक संवेदनशील पदार्थों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद असेंबली और विनिर्माण, एयरोस्पेस, बायोमेडिकल, सेमीकंडक्टर वेफर और अन्य उद्योगों में, पुर्जों के लिए सटीक मशीनिंग की आवश्यकता बहुत अधिक होगी, और गैर-संपर्क लेजर प्रसंस्करण सबसे अच्छा विकल्प होगा। आर्थिक माहौल में सुधार होने पर, अति-तीव्र लेजरों का अनुप्रयोग अनिवार्य रूप से उच्च विकास के पथ पर वापस आ जाएगा।