როგორ შევძლოთ მაღალი სიმძლავრის ულტრასწრაფი ლაზერული აღჭურვილობის აპლიკაციების ბაზრის ათვისება?

სამრეწველო ლაზერული დამუშავება სამი ძირითადი მახასიათებლით გამოირჩევა: მაღალი ეფექტურობა, სიზუსტე და უმაღლესი ხარისხი. სწორედ ამ სამმა მახასიათებელმა განაპირობა ლაზერული დამუშავების ფართოდ გამოყენება სხვადასხვა წარმოების სექტორში. იქნება ეს მაღალი სიმძლავრის ლითონის ჭრა თუ მიკროდამუშავება საშუალო და დაბალი სიმძლავრის დონეზე, ლაზერულ მეთოდებს მნიშვნელოვანი უპირატესობები აქვთ ტრადიციულ დამუშავების ტექნიკასთან შედარებით. შესაბამისად, ლაზერული დამუშავება ბოლო ათწლეულის განმავლობაში სწრაფად და ფართოდ გამოიყენება.

ულტრასწრაფი ლაზერების განვითარება ჩინეთში

ლაზერული დამუშავების გამოყენება თანდათან დივერსიფიცირდა და ფოკუსირებული იყო სხვადასხვა ამოცანებზე, როგორიცაა საშუალო და მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერით ჭრა, დიდი ლითონის კომპონენტების შედუღება და ულტრასწრაფი ლაზერული მიკროდამუშავების ზუსტი პროდუქტები. ულტრასწრაფი ლაზერები, რომლებიც წარმოდგენილია პიკოწამიანი ლაზერებით (10-12 წამი) და ფემტოწამიანი ლაზერებით (10-15 წამი), სულ რაღაც 20 წლის განმავლობაში განვითარდა. ისინი კომერციულ გამოყენებაში 2010 წელს შევიდნენ და თანდათანობით შეაღწიეს სამედიცინო და სამრეწველო დამუშავების სფეროებში. ჩინეთმა ულტრასწრაფი ლაზერების სამრეწველო გამოყენება 2012 წელს დაიწყო, მაგრამ მზა პროდუქცია მხოლოდ 2014 წელს გამოჩნდა. მანამდე, თითქმის ყველა ულტრასწრაფი ლაზერი იმპორტირებული იყო.

2015 წლისთვის, საზღვარგარეთის მწარმოებლებს შედარებით განვითარებული ტექნოლოგია ჰქონდათ, თუმცა ულტრასწრაფი ლაზერების ღირებულებამ 2 მილიონ ჩინურ იუანს გადააჭარბა. ერთი ზუსტი ულტრასწრაფი ლაზერული საჭრელი მანქანა 4 მილიონ იუანზე მეტ ფასად გაიყიდა. მაღალი ფასი ხელს უშლიდა ულტრასწრაფი ლაზერების ფართოდ გამოყენებას ჩინეთში. 2015 წლის შემდეგ ჩინეთმა დააჩქარა ულტრასწრაფი ლაზერების დომესტიკულაცია. ტექნოლოგიური გარღვევა სწრაფად მოხდა და 2017 წლისთვის ათზე მეტი ჩინური ულტრასწრაფი ლაზერული კომპანია კონკურენციას უწევდა უცხოურ პროდუქტებს. ჩინეთში წარმოებული ულტრასწრაფი ლაზერების ფასი მხოლოდ ათიათასობით იუანს შეადგენდა, რაც იმპორტირებულ პროდუქტებს აიძულებდა, შესაბამისად შეემცირებინათ ფასები. ამ დროის განმავლობაში, ადგილობრივი წარმოების ულტრასწრაფი ლაზერები სტაბილიზდა და დაბალი სიმძლავრის ეტაპზე (3W-15W) პოპულარობა მოიპოვეს. ჩინური ულტრასწრაფი ლაზერების მიწოდება 2015 წელს 100 ერთეულზე ნაკლებიდან 2021 წელს 2400 ერთეულამდე გაიზარდა. 2020 წელს ჩინეთის ულტრასწრაფი ლაზერების ბაზარი დაახლოებით 2.74 მილიარდი იუანი იყო.

ულტრასწრაფი ლაზერების ძალა ახალ სიმაღლეებს აღწევს

ბოლო წლებში, ჩინეთში მკვლევარების ძალისხმევის წყალობით, ჩინეთში წარმოებული ულტრასწრაფი ლაზერული ტექნოლოგია მნიშვნელოვან წინსვლას განიცდის: წარმატებით განვითარდა 50 ვატიანი ულტრაიისფერი პიკოწამიანი ლაზერი და თანდათანობით განვითარდა 50 ვატიანი ფემტოწამიანი ლაზერი. 2023 წელს პეკინში დაფუძნებულმა კომპანიამ წარადგინა 500 ვატიანი მაღალი სიმძლავრის ინფრაწითელი პიკოწამიანი ლაზერი. ამჟამად, ჩინეთის ულტრასწრაფმა ლაზერულმა ტექნოლოგიამ მნიშვნელოვნად შეამცირა ჩამორჩენა ევროპასა და შეერთებულ შტატებში არსებულ მოწინავე დონეებთან და ჩამორჩება მხოლოდ ისეთ ძირითად მაჩვენებლებს, როგორიცაა მაქსიმალური სიმძლავრე, სტაბილურობა და მინიმალური იმპულსის სიგანე.

ულტრასწრაფი ლაზერების მოსალოდნელი სამომავლო განვითარება კვლავ ფოკუსირებულია უფრო მაღალი სიმძლავრის ვარიანტების დანერგვაზე, როგორიცაა 1000 ვატიანი ინფრაწითელი პიკოწამიანი და 500 ვატიანი ფემტოწამიანი ლაზერი, იმპულსის სიგანის მუდმივი გაუმჯობესებით. ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად, მოსალოდნელია, რომ გამოყენებაში გარკვეული შეფერხებები გადალახული იქნება.

ჩინეთში შიდა ბაზრის მოთხოვნა ლაზერული წარმოების სიმძლავრის განვითარებას ჩამორჩება

ჩინეთის ულტრასწრაფი ლაზერული ბაზრის ზრდის ტემპი მნიშვნელოვნად ჩამორჩება გადაზიდვების ზრდას. ეს შეუსაბამობა, პირველ რიგში, იმით არის განპირობებული, რომ ჩინური ულტრასწრაფი ლაზერების ბაზარი სრულად არ გახსნილა. ადგილობრივ და უცხოელ ლაზერულ მწარმოებლებს შორის მწვავე კონკურენციამ, ბაზრის წილის მოსაპოვებლად ფასების ომში ჩართვამ, აპლიკაციების ბოლო ეტაპზე არსებულმა მრავალმა დაუმუშავებელმა პროცესმა და სმარტფონების ელექტრონიკის/პანელის ბაზარზე ბოლო სამი წლის განმავლობაში ვარდნამ, ბევრი მომხმარებელი აიძულა, ყოყმანისკენ მიემართა წარმოების ულტრასწრაფი ლაზერული ხაზების გაფართოებასთან დაკავშირებით.

ლითონის ფურცლის ხილული ლაზერული ჭრისა და შედუღებისგან განსხვავებით, ულტრასწრაფი ლაზერების დამუშავების შესაძლებლობა ამოცანებს უკიდურესად მოკლე დროში ასრულებს, რაც სხვადასხვა პროცესში ფართომასშტაბიან კვლევას მოითხოვს. ამჟამად, ჩვენ ხშირად ვახსენებთ, რომ ულტრასწრაფ ლაზერებს აქვთ განვითარებული გამოყენება სრულეკრანიანი სმარტფონების, მინის, OLED PET ფირის, FPC მოქნილი დაფების, PERC მზის უჯრედების ჭრაში, ვაფლის ჭრაში და ბრმა ხვრელების ბურღვაში მიკროსქემის დაფებზე და სხვა სფეროებში. გარდა ამისა, მათი მნიშვნელობა მკვეთრად გამოიკვეთა აერონავტიკისა და თავდაცვის სექტორებში სპეციალური კომპონენტების ბურღვისა და ჭრისთვის.

აღსანიშნავია, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ულტრასწრაფი ლაზერები მრავალი დარგისთვისაა შესაფერისი, მათი რეალური გამოყენება სხვა საკითხია. ისეთ ინდუსტრიებში, სადაც ფართომასშტაბიანი წარმოებაა, როგორიცაა ნახევარგამტარული მასალები, ჩიპები, ვაფლები, დაბეჭდილი დაფები, სპილენძით დაფარული დაფები და SMT, ულტრასწრაფი ლაზერების გამოყენება ძალიან მცირეა, თუ საერთოდ არსებობს. ეს მიუთითებს ულტრასწრაფი ლაზერული აპლიკაციებისა და პროცესების განვითარებაში ჩამორჩენაზე, რაც ლაზერული ტექნოლოგიების განვითარების ტემპს ჩამორჩება.

ულტრასწრაფი ლაზერული დამუშავების გამოყენების ხანგრძლივი გზა

ჩინეთში, ზუსტი ლაზერული აღჭურვილობის სპეციალიზირებული კომპანიების რაოდენობა შედარებით მცირეა და ლითონის ლაზერული ჭრის საწარმოების მხოლოდ 1/20-ს შეადგენს. ეს კომპანიები, როგორც წესი, დიდი მასშტაბის არ არიან და შეზღუდული შესაძლებლობები აქვთ პროცესების განვითარებისთვის ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა ჩიპები, დაბეჭდილი დაფები და პანელები. გარდა ამისა, ტერმინალურ გამოყენებაში განვითარებული წარმოების პროცესების მქონე ინდუსტრიები ხშირად მრავალრიცხოვან ცდებსა და დადასტურებას აწყდებიან ლაზერულ მიკროდამუშავებაზე გადასვლისას. საიმედო ახალი პროცესების გადაწყვეტილებების აღმოჩენა მოითხოვს მნიშვნელოვან ცდასა და შეცდომას, აღჭურვილობის ხარჯების გათვალისწინებით. ეს გადასვლა ადვილი პროცესი არ არის.

მთლიანი პანელის მინის ჭრა შესაძლოა ულტრასწრაფი ლაზერებისთვის კონკრეტულ ნიშაში შესვლის შესაძლო წერტილი იყოს. მობილური მინის ეკრანებისთვის ლაზერული ჭრის სწრაფი დანერგვა წარმატებულ მაგალითს წარმოადგენს. თუმცა, სხვა ინდუსტრიებში სპეციალური მასალის კომპონენტების ან ნახევარფაბრიკატების დასამზადებლად ულტრასწრაფი ლაზერების შესწავლას კვლევისთვის მეტი დრო სჭირდება. ამჟამად, ულტრასწრაფი ლაზერის გამოყენება გარკვეულწილად შეზღუდულია და ძირითადად არამეტალის მასალების ჭრაზეა ორიენტირებული. უფრო ფართო სფეროებში, როგორიცაა OLED/ნახევარგამტარები, გამოყენების ნაკლებობაა, რაც ხაზს უსვამს იმას, რომ ჩინეთში ულტრასწრაფი ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგიის საერთო დონე ჯერ კიდევ არ არის მაღალი. ეს ასევე გულისხმობს მომავალი განვითარების უზარმაზარ პოტენციალს, მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში ულტრასწრაფი ლაზერული დამუშავების გამოყენების თანდათანობითი ზრდის მოლოდინით.