अल्ट्रा-प्रिसिजन ऑप्टिकल मशीनिंग और प्रिसिजन चिलर्स की आवश्यक भूमिका

स्मार्टफ़ोन, एयरोस्पेस सिस्टम, सेमीकंडक्टर और उन्नत इमेजिंग उपकरणों के लिए उच्च-प्रदर्शन घटकों के उत्पादन हेतु अति-परिशुद्धता ऑप्टिकल मशीनिंग आवश्यक है। जैसे-जैसे विनिर्माण नैनोमीटर-स्तर की सटीकता की ओर बढ़ रहा है, स्थिरता और दोहराव सुनिश्चित करने में तापमान नियंत्रण एक महत्वपूर्ण कारक बनता जा रहा है। यह लेख अति-परिशुद्धता ऑप्टिकल मशीनिंग, इसके बाज़ार रुझानों, विशिष्ट उपकरणों और मशीनिंग सटीकता बनाए रखने में परिशुद्धता चिलर के बढ़ते महत्व का अवलोकन प्रदान करता है।

1. अल्ट्रा-प्रिसिशन ऑप्टिकल मशीनिंग क्या है?
अल्ट्रा-प्रिसिज़न ऑप्टिकल मशीनिंग एक उन्नत विनिर्माण प्रक्रिया है जो अल्ट्रा-प्रिसिज़न मशीन टूल्स, उच्च-सटीकता मापन प्रणालियों और सख्त पर्यावरण नियंत्रण का संयोजन करती है। इसका लक्ष्य सब-माइक्रोमीटर आकार सटीकता और नैनोमीटर या सब-नैनोमीटर सतह खुरदरापन प्राप्त करना है। इस तकनीक का व्यापक रूप से ऑप्टिकल निर्माण, एयरोस्पेस इंजीनियरिंग, सेमीकंडक्टर प्रसंस्करण और सटीक उपकरण निर्माण में उपयोग किया जाता है।

उद्योग मानक
* फॉर्म सटीकता: ≤ 0.1 μm
* सतह खुरदरापन (Ra/Rq): नैनोमीटर या उप-नैनोमीटर स्तर

2. बाजार अवलोकन और विकास दृष्टिकोण
वाईएच रिसर्च के अनुसार, अल्ट्रा-प्रिसिजन मशीनिंग सिस्टम का वैश्विक बाजार 2023 में 2.094 बिलियन आरएमबी तक पहुंच गया और 2029 तक 2.873 बिलियन आरएमबी तक बढ़ने की उम्मीद है।
इस बाजार के भीतर, अल्ट्रा-प्रिसिजन ऑप्टिकल मशीनिंग उपकरण का मूल्य 2024 में 880 मिलियन RMB था, जिसका अनुमान 2031 तक 1.17 बिलियन RMB और 4.2% CAGR (2025-2031) तक पहुंचने का है।

क्षेत्रीय रुझान
* उत्तरी अमेरिका: सबसे बड़ा बाजार, वैश्विक हिस्सेदारी का 36% हिस्सा
* यूरोप: पहले प्रमुख, अब धीरे-धीरे बदल रहा है
* एशिया-प्रशांत: मजबूत विनिर्माण क्षमताओं और प्रौद्योगिकी अपनाने के कारण तेजी से विकास हो रहा है

3. अल्ट्रा-प्रिसिजन ऑप्टिकल मशीनिंग में प्रयुक्त कोर उपकरण
अति-परिशुद्धता मशीनिंग एक अत्यधिक एकीकृत प्रक्रिया श्रृंखला पर निर्भर करती है। प्रत्येक उपकरण प्रकार ऑप्टिकल घटकों को आकार देने और परिष्करण में उत्तरोत्तर उच्च सटीकता प्रदान करता है।

(1) अल्ट्रा-प्रिसिजन सिंगल-पॉइंट डायमंड टर्निंग (एसपीडीटी)
कार्य: तन्य धातुओं (Al, Cu) और अवरक्त पदार्थों (Ge, ZnS, CaF₂) को मशीन करने के लिए एक प्राकृतिक एकल-क्रिस्टल हीरा उपकरण का उपयोग करता है, तथा एक ही बार में सतह को आकार देने और संरचनात्मक मशीनिंग को पूरा करता है।

प्रमुख विशेषताऐं
* एयर-बेयरिंग स्पिंडल और रैखिक मोटर ड्राइव
* Ra 3–5 nm और फॉर्म सटीकता < 0.1 μm प्राप्त करता है
* पर्यावरणीय तापमान के प्रति अत्यधिक संवेदनशील
* स्पिंडल और मशीन ज्यामिति को स्थिर करने के लिए सटीक चिलर नियंत्रण की आवश्यकता होती है

(2) मैग्नेटोरियोलॉजिकल फिनिशिंग (एमआरएफ) प्रणाली
कार्य: एस्फेरिक, फ्रीफॉर्म और उच्च परिशुद्धता ऑप्टिकल सतहों के लिए स्थानीयकृत नैनोमीटर-स्तर पॉलिशिंग करने के लिए चुंबकीय-क्षेत्र-नियंत्रित द्रव का उपयोग करता है।

प्रमुख विशेषताऐं
* रैखिक रूप से समायोज्य सामग्री हटाने की दर
* λ/20 तक फॉर्म सटीकता प्राप्त करता है
* कोई खरोंच या सतह की क्षति नहीं
* स्पिंडल और चुंबकीय कॉइल में गर्मी उत्पन्न करता है, जिसके लिए स्थिर शीतलन की आवश्यकता होती है

(3) इंटरफेरोमेट्रिक सतह मापन प्रणालियाँ
कार्य: लेंस, दर्पण और मुक्तरूप प्रकाशिकी के विचलन और तरंगाग्र सटीकता को मापता है।

प्रमुख विशेषताऐं
* λ/50 तक वेवफ्रंट रिज़ॉल्यूशन
* स्वचालित सतह पुनर्निर्माण और विश्लेषण
* अत्यधिक दोहराए जाने योग्य, गैर-संपर्क माप
* तापमान-संवेदनशील आंतरिक घटक (जैसे, He-Ne लेज़र, CCD सेंसर)

4. अल्ट्रा-प्रिसिजन ऑप्टिकल मशीनिंग के लिए वाटर चिलर क्यों आवश्यक हैं?
अति-परिशुद्धता मशीनिंग तापीय परिवर्तन के प्रति अत्यंत संवेदनशील होती है। स्पिंडल मोटर्स, पॉलिशिंग सिस्टम और ऑप्टिकल माप उपकरणों से उत्पन्न ऊष्मा संरचनात्मक विरूपण या पदार्थ विस्तार का कारण बन सकती है। यहाँ तक कि 0.1°C तापमान में उतार-चढ़ाव भी मशीनिंग की सटीकता को प्रभावित कर सकता है।
प्रिसिज़न चिलर शीतलक तापमान को स्थिर रखते हैं, अतिरिक्त ऊष्मा को हटाते हैं और तापीय बहाव को रोकते हैं। ±0.1°C या उससे बेहतर तापमान स्थिरता के साथ, प्रिसिज़न चिलर मशीनिंग, पॉलिशिंग और मापन कार्यों में एकसमान सब-माइक्रोन और नैनोमीटर-स्तर का प्रदर्शन प्रदान करते हैं।

5. अल्ट्रा-प्रिसिजन ऑप्टिकल उपकरण के लिए चिलर का चयन: छह प्रमुख आवश्यकताएँ
उच्च-स्तरीय ऑप्टिकल मशीनों को मानक शीतलन इकाइयों से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है। उनके सटीक चिलर विश्वसनीय तापमान नियंत्रण, स्वच्छ परिसंचरण और बुद्धिमान सिस्टम एकीकरण प्रदान करने चाहिए। TEYU CWUP और RMUP श्रृंखलाएँ इन उन्नत अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई हैं, जो निम्नलिखित क्षमताएँ प्रदान करती हैं:

(1) अल्ट्रा-स्थिर तापमान नियंत्रण
तापमान स्थिरता ±0.1°C से ±0.08°C तक होती है, जो स्पिंडल, प्रकाशिकी और संरचनात्मक घटकों में परिशुद्धता बनाए रखने में मदद करती है।

(2) बुद्धिमान पीआईडी ​​विनियमन
पीआईडी ​​एल्गोरिदम ताप भार में परिवर्तन के प्रति त्वरित प्रतिक्रिया देते हैं, ओवरशूट को न्यूनतम करते हैं तथा स्थिर परिचालन को बनाए रखते हैं।

(3) स्वच्छ, संक्षारण-प्रतिरोधी परिसंचरण
आरएमयूपी-500टीएनपी जैसे मॉडल अशुद्धियों को कम करने, ऑप्टिकल मॉड्यूल की सुरक्षा करने और स्केल बिल्डअप को रोकने के लिए 5 माइक्रोन निस्पंदन को शामिल करते हैं।

(4) मजबूत पम्पिंग प्रदर्शन
उच्च-उठान पंप गाइडवे, दर्पण और उच्च गति वाले स्पिंडल जैसे घटकों के लिए स्थिर प्रवाह और दबाव सुनिश्चित करते हैं।

(5) स्मार्ट कनेक्टिविटी और सुरक्षा
RS-485 मॉडबस का समर्थन वास्तविक समय निगरानी और रिमोट कंट्रोल को सक्षम बनाता है। बहु-स्तरीय अलार्म और स्व-निदान परिचालन सुरक्षा को बढ़ाते हैं।

(6) पर्यावरण-अनुकूल रेफ्रिजरेंट और प्रमाणित अनुपालन
चिलर निम्न-GWP रेफ्रिजरेंट्स का उपयोग करते हैं, जिनमें R-1234yf, R-513A, और R-32 शामिल हैं, जो EU F-Gas और US EPA SNAP आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
CE, RoHS, और REACH मानकों के लिए प्रमाणित।

निष्कर्ष
जैसे-जैसे अति-परिशुद्धता ऑप्टिकल मशीनिंग उच्च परिशुद्धता और सघन सहनशीलता की ओर अग्रसर होती जा रही है, सटीक तापीय नियंत्रण अनिवार्य होता जा रहा है। उच्च-परिशुद्धता वाले चिलर तापीय विचलन को कम करने, सिस्टम स्थिरता में सुधार लाने और उन्नत मशीनिंग, पॉलिशिंग और मापन उपकरणों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। भविष्य में, अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल उत्पादन की माँगों को पूरा करने के लिए बुद्धिमान शीतलन तकनीकों और अति-परिशुद्धता विनिर्माण के एकीकरण के साथ-साथ विकसित होते रहने की उम्मीद है।