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

औद्योगिक लेजर प्रसंस्करण में तीन प्रमुख विशेषताएं हैं: उच्च दक्षता, परिशुद्धता और सर्वोच्च गुणवत्ता। इन तीन विशेषताओं के कारण ही लेजर प्रसंस्करण को विभिन्न विनिर्माण क्षेत्रों में व्यापक रूप से अपनाया गया है। चाहे वह उच्च शक्ति वाली धातु काटने की बात हो या मध्यम से निम्न शक्ति स्तर पर सूक्ष्म प्रसंस्करण की बात हो, लेजर विधियों ने पारंपरिक प्रसंस्करण तकनीकों की तुलना में महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित किए हैं। परिणामस्वरूप, पिछले एक दशक में लेजर प्रसंस्करण का तेजी से और व्यापक अनुप्रयोग हुआ है।

चीन में अल्ट्राफास्ट लेज़रों का विकास

लेजर प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में धीरे-धीरे विविधता आई है, जो विभिन्न कार्यों पर केंद्रित है, जैसे कि मध्यम और उच्च शक्ति फाइबर लेजर कटिंग, बड़े धातु घटकों की वेल्डिंग, और अल्ट्राफास्ट लेजर माइक्रो-प्रोसेसिंग सटीक उत्पाद। अल्ट्राफास्ट लेजर, जो कि पिकोसेकंड लेजर (10-12 सेकंड) और फेमटोसेकंड लेजर (10-15 सेकंड) द्वारा दर्शाए जाते हैं, 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 हो गया। चीन ने 2012 में अल्ट्राफास्ट लेजर का औद्योगिक उपयोग शुरू किया, लेकिन परिपक्व उत्पाद 2014 तक ही सामने आये। इससे पहले, लगभग सभी अल्ट्राफास्ट लेज़र आयात किए जाते थे।

2015 तक, विदेशी निर्माताओं के पास अपेक्षाकृत परिपक्व तकनीक थी, फिर भी अल्ट्राफास्ट लेजर की लागत 2 मिलियन चीनी युआन से अधिक थी। एक एकल परिशुद्धता अल्ट्राफास्ट लेजर कटिंग मशीन 4 मिलियन युआन से अधिक में बिकी। उच्च लागत के कारण चीन में अल्ट्राफास्ट लेजर के व्यापक अनुप्रयोग में बाधा उत्पन्न हुई। 2015 के बाद, चीन ने अल्ट्राफास्ट लेज़रों के घरेलूकरण में तेजी ला दी। तकनीकी सफलताएं तेजी से हुईं और 2017 तक दस से अधिक चीनी अल्ट्राफास्ट लेजर कंपनियां विदेशी उत्पादों के साथ बराबरी पर प्रतिस्पर्धा कर रही थीं। चीन में निर्मित अल्ट्राफास्ट लेजर की कीमत मात्र दसियों हजार युआन थी, जिसके कारण आयातित उत्पादों को अपनी कीमतें उसी के अनुसार कम करनी पड़ीं। उस समय के दौरान, घरेलू स्तर पर उत्पादित अल्ट्राफास्ट लेज़रों ने स्थिरीकरण किया और कम-शक्ति चरण में गति प्राप्त की (3W-15W). चीनी अल्ट्राफास्ट लेजर की शिपमेंट 2015 में 100 से भी कम इकाइयों से बढ़कर 2021 में 2,400 इकाइयों तक पहुंच गई। 2020 में, चीनी अल्ट्राफास्ट लेजर बाजार लगभग 2.74 बिलियन युआन था।

अल्ट्राफास्ट लेज़रों की शक्ति नई ऊंचाइयों को छूती रहती है

हाल के वर्षों में, चीन में शोधकर्ताओं के प्रयासों के कारण, चीनी निर्मित अल्ट्राफास्ट लेजर प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है: 50W पराबैंगनी पिकोसेकंड लेजर का सफल विकास और 50W फेम्टोसेकंड लेजर की क्रमिक परिपक्वता। 2023 में, बीजिंग स्थित एक कंपनी ने 500W उच्च-शक्ति इन्फ्रारेड पिकोसेकंड लेजर पेश किया। वर्तमान में, चीन की अल्ट्राफास्ट लेजर प्रौद्योगिकी 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 लेजर के अनुमानित भविष्य के विकास में उच्च शक्ति वाले वेरिएंट को पेश करने पर ध्यान केंद्रित करना जारी है, जैसे कि 1000W इन्फ्रारेड पिकोसेकंड और 500W फेम्टोसेकंड लेजर, पल्स चौड़ाई में निरंतर सुधार के साथ। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ेगी, अनुप्रयोग में आने वाली कुछ अड़चनें दूर हो जाने की उम्मीद है।

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

चीन के अल्ट्राफास्ट लेजर बाजार के आकार की वृद्धि दर शिपमेंट में वृद्धि से काफी पीछे है। यह विसंगति मुख्य रूप से इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि चीनी अल्ट्राफास्ट लेजर के लिए डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग बाजार पूरी तरह से खुला नहीं है। घरेलू और विदेशी लेजर निर्माताओं के बीच कड़ी प्रतिस्पर्धा, बाजार हिस्सेदारी हासिल करने के लिए मूल्य युद्ध में संलग्नता, अनुप्रयोग के स्तर पर कई अपरिपक्व प्रक्रियाएं और पिछले तीन वर्षों में स्मार्टफोन इलेक्ट्रॉनिक्स/पैनल बाजार में मंदी के कारण, कई उपयोगकर्ता अल्ट्राफास्ट लेजर लाइनों पर अपने उत्पादन का विस्तार करने में हिचकिचा रहे हैं।

शीट मेटल में दृश्यमान लेजर कटिंग और वेल्डिंग के विपरीत, अल्ट्राफास्ट लेजर की प्रसंस्करण क्षमता अत्यंत कम समय में कार्य पूरा कर देती है, जिसके लिए विभिन्न प्रक्रियाओं में व्यापक शोध की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, हम अक्सर उल्लेख करते हैं कि अल्ट्राफास्ट लेजर का उपयोग पूर्ण स्क्रीन वाले स्मार्टफोन, ग्लास, OLED PET फिल्म, FPC लचीले बोर्ड, PERC सौर सेल, वेफर कटिंग और सर्किट बोर्ड में ब्लाइंड होल ड्रिलिंग सहित अन्य क्षेत्रों में परिपक्व अनुप्रयोग के रूप में किया जा रहा है। इसके अतिरिक्त, विशेष घटकों की ड्रिलिंग और कटाई के लिए एयरोस्पेस और रक्षा क्षेत्रों में भी उनका महत्व स्पष्ट है।

यह ध्यान देने योग्य बात है कि हालांकि यह दावा किया जाता है कि अल्ट्राफास्ट लेजर अनेक क्षेत्रों के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन उनका वास्तविक अनुप्रयोग एक अलग मामला है। अर्धचालक सामग्री, चिप्स, वेफर्स, पीसीबी, कॉपर-क्लैड बोर्ड और एसएमटी जैसे बड़े पैमाने पर उत्पादन वाले उद्योगों में अल्ट्राफास्ट लेजर के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग बहुत कम हैं, यदि हैं भी तो। यह अल्ट्राफास्ट लेजर अनुप्रयोगों और प्रक्रियाओं के विकास में पिछड़ने का संकेत देता है, जो लेजर प्रौद्योगिकी प्रगति की गति से पीछे है।

अल्ट्राफास्ट लेजर प्रोसेसिंग में अनुप्रयोगों की खोज की लंबी यात्रा

चीन में, परिशुद्धता लेजर उपकरणों में विशेषज्ञता वाली कंपनियों की संख्या अपेक्षाकृत कम है, जो धातु लेजर कटिंग उद्यमों का केवल 1/20 हिस्सा है। ये कंपनियां आमतौर पर बड़े पैमाने पर नहीं होती हैं 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 लेजर माइक्रो-प्रोसेसिंग में संक्रमण करते समय अक्सर कई परीक्षणों और सत्यापनों का सामना करना पड़ता है। विश्वसनीय नए प्रक्रिया समाधानों की खोज के लिए, उपकरण लागत को ध्यान में रखते हुए, महत्वपूर्ण परीक्षण और त्रुटि की आवश्यकता होती है। यह परिवर्तन कोई आसान प्रक्रिया नहीं है।

संपूर्ण-पैनल ग्लास कटिंग, अल्ट्राफास्ट लेजर के लिए एक विशिष्ट क्षेत्र में प्रवेश का एक व्यवहार्य बिंदु हो सकता है। मोबाइल ग्लास स्क्रीन के लिए लेजर कटिंग को तेजी से अपनाना इसका एक सफल उदाहरण है। हालांकि, अन्य उद्योगों में विशेष सामग्री घटकों या अर्द्ध-तैयार उत्पादों के लिए अल्ट्राफास्ट लेजर में अन्वेषण के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, अल्ट्राफास्ट लेजर अनुप्रयोग कुछ हद तक सीमित हैं, जो मुख्य रूप से गैर-धात्विक सामग्री काटने पर केंद्रित हैं। OLED/सेमीकंडक्टर जैसे व्यापक क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की कमी है, जिससे यह पता चलता है कि चीन की अल्ट्राफास्ट लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी का समग्र स्तर अभी भी उच्च नहीं है। इससे भविष्य में विकास की अपार संभावनाएं भी स्पष्ट होती हैं, तथा अगले दशक में अल्ट्राफास्ट लेजर प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में क्रमिक वृद्धि होने की संभावना है।