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 საშუალო და დაბალი სიმძლავრის მიკროდამუშავება, ლაზერულ მეთოდებს მნიშვნელოვანი უპირატესობები აქვს ტრადიციულ დამუშავების ტექნიკასთან შედარებით. შესაბამისად, ლაზერული დამუშავება ბოლო ათწლეულის განმავლობაში სწრაფად და ფართოდ გავრცელდა.

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 გადამუშავების სფეროებში. ჩინეთმა ულტრასწრაფი ლაზერების სამრეწველო გამოყენება 2012 წელს დაიწყო, თუმცა სრულყოფილი პროდუქტები მხოლოდ 2014 წლისთვის გამოჩნდა. მანამდე, თითქმის ყველა ულტრასწრაფი ლაზერი იმპორტირებული იყო.

2015 წლისთვის საზღვარგარეთელ მწარმოებლებს შედარებით განვითარებული ტექნოლოგია ჰქონდათ, თუმცა ულტრასწრაფი ლაზერების ღირებულება 2 მილიონ ჩინურ იუანს აჭარბებდა. ერთი სიზუსტის ულტრასწრაფი ლაზერული ჭრის მანქანა 4 მილიონ იუანზე მეტ ფასად გაიყიდა. მაღალმა ფასმა შეაფერხა ულტრასწრაფი ლაზერების ფართოდ გამოყენება ჩინეთში. 2015 წლის შემდეგ ჩინეთმა დააჩქარა ულტრასწრაფი ლაზერების დოსიფიცირება. ტექნოლოგიური მიღწევები სწრაფად განვითარდა და 2017 წლისთვის ათზე მეტი ჩინური ულტრასწრაფი ლაზერული კომპანია უცხოურ პროდუქტებს უწევდა კონკურენციას. ჩინეთში წარმოებული ულტრასწრაფი ლაზერების ფასი მხოლოდ ათიათასობით იუანი იყო, რაც იმპორტირებულ პროდუქტებს შესაბამისად ფასების შემცირებას აიძულებდა. ამ დროის განმავლობაში, ადგილობრივი წარმოების ულტრასწრაფი ლაზერები სტაბილიზაციას განიცდიდნენ და დაბალი სიმძლავრის ეტაპზე პოპულარობას ინარჩუნებდნენ. (3W-15W). ჩინური ულტრასწრაფი ლაზერების გადაზიდვები 2015 წელს 100 ერთეულზე ნაკლებიდან 2021 წელს 2400 ერთეულამდე გაიზარდა. 2020 წელს ჩინეთის ულტრასწრაფი ლაზერული ბაზრის მოცულობა დაახლოებით 2.74 მილიარდ იუანს შეადგენდა.

ულტრასწრაფი ლაზერების ძალა ახალ სიმაღლეებს აღწევს

ბოლო წლებში, ჩინეთში მკვლევარების ძალისხმევის წყალობით, ჩინეთში წარმოებულ ულტრასწრაფ ლაზერულ ტექნოლოგიაში მნიშვნელოვანი წინსვლა მოხდა: 50 ვატიანი ულტრაიისფერი პიკოწამიანი ლაზერის წარმატებული შემუშავება და 50 ვატიანი ფემტოწამიანი ლაზერის თანდათანობითი სიმწიფე. 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 მომავალი განვითარება კვლავ ფოკუსირებულია უფრო მაღალი სიმძლავრის ვარიანტების დანერგვაზე, როგორიცაა 1000 ვატიანი ინფრაწითელი პიკოსეკონდი და 500 ვატიანი ფემტოწამიანი ლაზერი, იმპულსის სიგანის მუდმივი გაუმჯობესებით. ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად, მოსალოდნელია, რომ აპლიკაციაში გარკვეული შემაფერხებელი მხარეები აღმოიფხვრება.

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 შემდგომი გამოყენების ბაზარი სრულად არ გახსნილა. ადგილობრივ და უცხოელ ლაზერული მწარმოებლებს შორის მწვავე კონკურენციამ, ბაზრის წილის მოსაპოვებლად ფასების ომში ჩართვამ, აპლიკაციების ბოლო ნაწილში არსებულმა მრავალმა დაუმუშავებელმა პროცესმა და ბოლო სამი წლის განმავლობაში სმარტფონების ელექტრონიკის/პანელის ბაზარზე ვარდნამ ბევრი მომხმარებელი აიძულა, ყოყმანი შეექმნა წარმოების ულტრასწრაფი ლაზერული ხაზების გამოყენებასთან 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 სხვა სფეროებთან ერთად აქვთ მოწიფული გამოყენება სრულეკრანიანი სმარტფონების, მინის, OLED PET ფირის, FPC მოქნილი დაფების, PERC მზის უჯრედების ჭრაში, ვაფლის ჭრასა და მიკროსქემების დაფებზე ბრმა ხვრელების ბურღვაში. გარდა ამისა, მათი მნიშვნელობა მკვეთრად არის გამოხატული 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 წარმოება ხორციელდება, როგორიცაა ნახევარგამტარული მასალები, ჩიპები, ვაფლები, დაბეჭდილი დაფები, სპილენძით დაფარული დაფები და SMT, ულტრასწრაფი ლაზერების მნიშვნელოვანი 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 პლატფორმები და პანელები. გარდა ამისა, ტერმინალურ გამოყენებაში განვითარებული წარმოების პროცესების მქონე ინდუსტრიები ხშირად მრავალრიცხოვან გამოცდებსა 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 წარმატების მაგალითად გამოდგება. თუმცა, სხვა ინდუსტრიებში სპეციალური მასალის კომპონენტების ან ნახევარფაბრიკატების დასამზადებლად ულტრასწრაფი ლაზერების შესწავლას მეტი დრო სჭირდება. ამჟამად, ულტრასწრაფი ლაზერული გამოყენება გარკვეულწილად შეზღუდულია და ძირითადად არამეტალური მასალების ჭრაზეა ორიენტირებული. უფრო ფართო სფეროებში, როგორიცაა OLED/ნახევარგამტარები, გამოყენება შეზღუდულია, რაც ხაზს უსვამს იმას, რომ ჩინეთში ულტრასწრაფი ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგიის საერთო დონე ჯერ კიდევ მაღალი არ არის. ეს ასევე გულისხმობს მომავალი განვითარების უზარმაზარ პოტენციალს, მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში ულტრასწრაფი ლაზერული დამუშავების აპლიკაციების თანდათანობითი ზრდის მოლოდინით.