उच्च-शक्ति अल्ट्राफास्ट लेजर उपकरण के लिए अनुप्रयोग बाजार में कैसे प्रवेश करें?

औद्योगिक लेज़र प्रसंस्करण में तीन प्रमुख विशेषताएँ हैं: उच्च दक्षता, परिशुद्धता और उच्चतम गुणवत्ता। इन्हीं तीन विशेषताओं ने लेज़र प्रसंस्करण को विभिन्न विनिर्माण क्षेत्रों में व्यापक रूप से अपनाया है। चाहे वह उच्च-शक्ति धातु काटने की प्रक्रिया हो या मध्यम से निम्न शक्ति स्तर पर सूक्ष्म प्रसंस्करण, लेज़र विधियों ने पारंपरिक प्रसंस्करण तकनीकों की तुलना में महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित किए हैं। परिणामस्वरूप, पिछले एक दशक में लेज़र प्रसंस्करण का तेजी से और व्यापक रूप से उपयोग हुआ है।

चीन में अल्ट्राफास्ट लेज़रों का विकास

लेज़र प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में धीरे-धीरे विविधता आई है, और मध्यम और उच्च-शक्ति वाले फ़ाइबर लेज़र कटिंग, बड़े धातु घटकों की वेल्डिंग, और अल्ट्राफ़ास्ट लेज़र माइक्रो-प्रोसेसिंग परिशुद्धता उत्पादों जैसे विभिन्न कार्यों पर ध्यान केंद्रित किया गया है। पिकोसेकंड लेज़र (10-12 सेकंड) और फेम्टोसेकंड लेज़र (10-15 सेकंड) द्वारा दर्शाए जाने वाले अल्ट्राफ़ास्ट लेज़र, केवल 20 वर्षों में विकसित हुए हैं। इनका व्यावसायिक उपयोग 2010 में शुरू हुआ और धीरे-धीरे चिकित्सा और औद्योगिक प्रसंस्करण क्षेत्रों में भी इनका प्रवेश हुआ। चीन ने 2012 में अल्ट्राफ़ास्ट लेज़रों का औद्योगिक उपयोग शुरू किया, लेकिन परिपक्व उत्पाद 2014 तक ही सामने आए। इससे पहले, लगभग सभी अल्ट्राफ़ास्ट लेज़र आयात किए जाते थे।

2015 तक, विदेशी निर्माताओं के पास अपेक्षाकृत परिपक्व तकनीक थी, फिर भी अल्ट्राफास्ट लेज़रों की लागत 2 मिलियन चीनी युआन से अधिक थी। एक एकल परिशुद्धता अल्ट्राफास्ट लेज़र कटिंग मशीन 4 मिलियन युआन से अधिक में बिकी। उच्च लागत ने चीन में अल्ट्राफास्ट लेज़रों के व्यापक अनुप्रयोग में बाधा उत्पन्न की। 2015 के बाद, चीन ने अल्ट्राफास्ट लेज़रों के घरेलूकरण में तेजी लाई। तकनीकी सफलताएँ तेजी से हुईं, और 2017 तक, दस से अधिक चीनी अल्ट्राफास्ट लेज़र कंपनियां विदेशी उत्पादों के बराबर प्रतिस्पर्धा कर रही थीं। चीनी निर्मित अल्ट्राफास्ट लेज़रों की कीमत केवल दसियों हज़ार युआन थी, जिससे आयातित उत्पादों को तदनुसार अपनी कीमतें कम करने के लिए मजबूर होना पड़ा। उस समय के दौरान, घरेलू स्तर पर उत्पादित अल्ट्राफास्ट लेज़रों ने स्थिर होकर कम-शक्ति चरण (3W-15W) में गति प्राप्त की।

अल्ट्राफास्ट लेज़रों की शक्ति नई ऊंचाइयों को छूती रहती है

हाल के वर्षों में, चीन के शोधकर्ताओं के प्रयासों की बदौलत, चीनी निर्मित अल्ट्राफास्ट लेज़र तकनीक में उल्लेखनीय प्रगति हुई है: 50W अल्ट्रावॉयलेट पिकोसेकंड लेज़र का सफल विकास और 50W फेम्टोसेकंड लेज़र की क्रमिक परिपक्वता। 2023 में, बीजिंग स्थित एक कंपनी 500W हाई-पावर इन्फ्रारेड पिकोसेकंड लेज़र पेश करेगी। वर्तमान में, चीन की अल्ट्राफास्ट लेज़र तकनीक ने यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका के उन्नत स्तरों के साथ अंतर को काफी कम कर दिया है, केवल अधिकतम शक्ति, स्थिरता और न्यूनतम पल्स चौड़ाई जैसे प्रमुख संकेतकों में पीछे है।

अल्ट्राफास्ट लेज़रों के अनुमानित भविष्य के विकास में, पल्स चौड़ाई में निरंतर सुधार के साथ, 1000W इन्फ्रारेड पिकोसेकंड और 500W फेम्टोसेकंड लेज़र जैसे उच्च शक्ति वाले वेरिएंट को पेश करने पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है। जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ेगी, इस अनुप्रयोग में आने वाली कुछ बाधाओं के दूर होने की उम्मीद है।

चीन में घरेलू बाजार की मांग लेज़र उत्पादन क्षमता के विकास से पीछे है

चीन के अल्ट्राफास्ट लेज़र बाज़ार के आकार की वृद्धि दर शिपमेंट में वृद्धि से काफ़ी पीछे है। यह विसंगति मुख्यतः इस तथ्य से उपजी है कि चीनी अल्ट्राफास्ट लेज़रों के लिए डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग बाज़ार पूरी तरह से खुला नहीं है। घरेलू और विदेशी लेज़र निर्माताओं के बीच कड़ी प्रतिस्पर्धा, बाज़ार में हिस्सेदारी हासिल करने के लिए कीमतों की होड़, अनुप्रयोग के स्तर पर कई अपरिपक्व प्रक्रियाओं और पिछले तीन वर्षों में स्मार्टफ़ोन इलेक्ट्रॉनिक्स/पैनल बाज़ार में मंदी के कारण, कई उपयोगकर्ता अल्ट्राफास्ट लेज़र लाइनों पर अपने उत्पादन का विस्तार करने में हिचकिचा रहे हैं।

शीट मेटल में दृश्यमान लेज़र कटिंग और वेल्डिंग के विपरीत, अल्ट्राफास्ट लेज़रों की प्रसंस्करण क्षमता अत्यंत कम समय में कार्य पूरा कर लेती है, जिसके लिए विभिन्न प्रक्रियाओं में व्यापक शोध की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, हम अक्सर उल्लेख करते हैं कि अल्ट्राफास्ट लेज़रों के अनुप्रयोग फुल-स्क्रीन स्मार्टफ़ोन, काँच, OLED PET फ़िल्म, FPC फ्लेक्सिबल बोर्ड, PERC सोलर सेल, वेफर कटिंग, और सर्किट बोर्ड में ब्लाइंड होल ड्रिलिंग सहित अन्य क्षेत्रों में परिपक्व हैं। इसके अतिरिक्त, विशेष घटकों की ड्रिलिंग और कटिंग के लिए एयरोस्पेस और रक्षा क्षेत्रों में भी इनका महत्व स्पष्ट है।

यह ध्यान देने योग्य है कि यद्यपि यह दावा किया जाता है कि अल्ट्राफास्ट लेज़र कई क्षेत्रों के लिए उपयुक्त हैं, उनका वास्तविक अनुप्रयोग एक अलग विषय है। अर्धचालक पदार्थ, चिप्स, वेफर्स, पीसीबी, कॉपर-क्लैड बोर्ड और एसएमटी जैसे बड़े पैमाने पर उत्पादन वाले उद्योगों में, अल्ट्राफास्ट लेज़रों के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग बहुत कम हैं, यदि हैं भी तो। यह अल्ट्राफास्ट लेज़र अनुप्रयोगों और प्रक्रियाओं के विकास में एक पिछड़ापन दर्शाता है, जो लेज़र प्रौद्योगिकी प्रगति की गति से पीछे है।

अल्ट्राफास्ट लेजर प्रोसेसिंग में अनुप्रयोगों की खोज की लंबी यात्रा

चीन में, सटीक लेज़र उपकरणों में विशेषज्ञता रखने वाली कंपनियों की संख्या अपेक्षाकृत कम है, जो धातु लेज़र कटिंग उद्यमों का लगभग 1/20 हिस्सा ही हैं। ये कंपनियाँ आमतौर पर बड़े पैमाने पर नहीं होतीं और चिप्स, पीसीबी और पैनल जैसे उद्योगों में प्रक्रिया विकास के लिए उनके पास सीमित अवसर होते हैं। इसके अलावा, टर्मिनल अनुप्रयोगों में परिपक्व उत्पादन प्रक्रियाओं वाले उद्योगों को लेज़र माइक्रो-प्रोसेसिंग में संक्रमण करते समय अक्सर कई परीक्षणों और सत्यापनों का सामना करना पड़ता है। उपकरणों की लागत को ध्यान में रखते हुए, विश्वसनीय नए प्रक्रिया समाधानों की खोज के लिए महत्वपूर्ण परीक्षण और त्रुटि की आवश्यकता होती है। यह परिवर्तन एक आसान प्रक्रिया नहीं है।

संपूर्ण-पैनल ग्लास कटिंग, अल्ट्राफास्ट लेज़रों के लिए एक विशिष्ट क्षेत्र में एक व्यवहार्य प्रवेश बिंदु हो सकता है। मोबाइल ग्लास स्क्रीन के लिए लेज़र कटिंग का तेजी से अपनाया जाना एक सफल उदाहरण है। हालाँकि, अन्य उद्योगों में विशेष सामग्री घटकों या अर्ध-तैयार उत्पादों के लिए अल्ट्राफास्ट लेज़रों में गहन अन्वेषण के लिए अधिक समय की आवश्यकता है। वर्तमान में, अल्ट्राफास्ट लेज़र अनुप्रयोग कुछ हद तक सीमित हैं, मुख्य रूप से अधात्विक सामग्री कटिंग पर केंद्रित हैं। OLED/सेमीकंडक्टर जैसे व्यापक क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की कमी है, जो दर्शाता है कि चीन की अल्ट्राफास्ट लेज़र प्रसंस्करण तकनीक का समग्र स्तर अभी भी उच्च नहीं है। यह भविष्य के विकास की अपार संभावनाओं को भी दर्शाता है, और अगले दशक में अल्ट्राफास्ट लेज़र प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में क्रमिक वृद्धि की उम्मीद है।