അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗും പ്രിസിഷൻ ചില്ലറുകളുടെ അവശ്യ പങ്കും

സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, സെമികണ്ടക്ടറുകൾ, അഡ്വാൻസ്ഡ് ഇമേജിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള ഉയർന്ന പ്രകടന ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗ് അടിസ്ഥാനപരമാണ്. നാനോമീറ്റർ-ലെവൽ കൃത്യതയിലേക്ക് ഉൽപ്പാദനം നീങ്ങുമ്പോൾ, സ്ഥിരതയും ആവർത്തനക്ഷമതയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിൽ താപനില നിയന്ത്രണം ഒരു നിർണായക ഘടകമായി മാറുന്നു. അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗ്, അതിന്റെ വിപണി പ്രവണതകൾ, സാധാരണ ഉപകരണങ്ങൾ, മെഷീനിംഗ് കൃത്യത നിലനിർത്തുന്നതിൽ പ്രിസിഷൻ ചില്ലറുകളുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പ്രാധാന്യം എന്നിവയുടെ ഒരു അവലോകനം ഈ ലേഖനം നൽകുന്നു.

1. അൾട്രാ പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗ് എന്താണ്?
അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗ് എന്നത് അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ മെഷീൻ ടൂളുകൾ, ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള അളവെടുപ്പ് സംവിധാനങ്ങൾ, കർശനമായ പരിസ്ഥിതി നിയന്ത്രണം എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു നൂതന നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയാണ്. മൈക്രോമീറ്ററിൽ താഴെയുള്ള ഫോം കൃത്യതയും നാനോമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ സബ്-നാനോമീറ്റർ ഉപരിതല പരുക്കനും കൈവരിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ലക്ഷ്യം. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫാബ്രിക്കേഷൻ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് എഞ്ചിനീയറിംഗ്, സെമികണ്ടക്ടർ പ്രോസസ്സിംഗ്, പ്രിസിഷൻ ഇൻസ്ട്രുമെന്റേഷൻ എന്നിവയിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വ്യവസായ ബെഞ്ച്മാർക്കുകൾ
* ഫോം കൃത്യത: ≤ 0.1 μm
* ഉപരിതല പരുക്കൻത (Ra/Rq): നാനോമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ സബ്-നാനോമീറ്റർ ലെവൽ

2. വിപണി അവലോകനവും വളർച്ചാ വീക്ഷണവും
YH റിസർച്ചിന്റെ കണക്കനുസരിച്ച്, അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ആഗോള വിപണി 2023 ൽ 2.094 ബില്യൺ RMB ആയി ഉയർന്നു, 2029 ആകുമ്പോഴേക്കും ഇത് 2.873 ബില്യൺ RMB ആയി വളരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഈ വിപണിയിൽ, അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ മൂല്യം 2024 ൽ 880 ദശലക്ഷം യുവാൻ ആയിരുന്നു, 2031 ആകുമ്പോഴേക്കും ഇത് 1.17 ബില്യൺ യുവാൻ ആകുമെന്നും 4.2% സിഎജിആർ (2025–2031) ഉണ്ടാകുമെന്നും പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

പ്രാദേശിക പ്രവണതകൾ
* വടക്കേ അമേരിക്ക: ഏറ്റവും വലിയ വിപണി, ആഗോള വിഹിതത്തിന്റെ 36%
* യൂറോപ്പ്: മുമ്പ് പ്രബലമായിരുന്നു, ഇപ്പോൾ ക്രമേണ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു
* ഏഷ്യ-പസഫിക്: ശക്തമായ ഉൽ‌പാദന ശേഷിയും സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിക്കലും കാരണം അതിവേഗം വളരുന്നു

3. അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കോർ ഉപകരണങ്ങൾ
അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗ് വളരെ സംയോജിതമായ ഒരു പ്രക്രിയ ശൃംഖലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഓരോ ഉപകരണ തരവും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിലും പൂർത്തിയാക്കുന്നതിലും ക്രമേണ ഉയർന്ന കൃത്യതയ്ക്ക് സംഭാവന നൽകുന്നു.

(1) അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ സിംഗിൾ-പോയിന്റ് ഡയമണ്ട് ടേണിംഗ് (SPDT)
പ്രവർത്തനം: ഡക്റ്റൈൽ ലോഹങ്ങളും (Al, Cu) ഇൻഫ്രാറെഡ് വസ്തുക്കളും (Ge, ZnS, CaF₂) മെഷീൻ ചെയ്യുന്നതിന് പ്രകൃതിദത്തമായ ഒരു സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ ഡയമണ്ട് ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒറ്റ പാസിൽ ഉപരിതല രൂപീകരണവും ഘടനാപരമായ മെഷീനിംഗും പൂർത്തിയാക്കുന്നു.

പ്രധാന സവിശേഷതകൾ
* എയർ-ബെയറിംഗ് സ്പിൻഡിൽ, ലീനിയർ മോട്ടോർ ഡ്രൈവുകൾ
* Ra 3–5 nm ഉം ഫോം കൃത്യതയും 0.1 μm ഉം കൈവരിക്കുന്നു.
* പരിസ്ഥിതി താപനിലയോട് ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത
* സ്പിൻഡിലും മെഷീൻ ജ്യാമിതിയും സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിന് കൃത്യമായ ചില്ലർ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്.

(2) മാഗ്നെറ്റോറിയോളജിക്കൽ ഫിനിഷിംഗ് (എംആർഎഫ്) സിസ്റ്റം
പ്രവർത്തനം: ആസ്ഫെറിക്, ഫ്രീഫോം, ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രതലങ്ങൾക്കായി പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച നാനോമീറ്റർ-ലെവൽ പോളിഷിംഗ് നടത്താൻ കാന്തിക-ഫീൽഡ് നിയന്ത്രിത ദ്രാവകം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പ്രധാന സവിശേഷതകൾ
* രേഖീയമായി ക്രമീകരിക്കാവുന്ന മെറ്റീരിയൽ നീക്കംചെയ്യൽ നിരക്ക്
* λ/20 വരെ ഫോം കൃത്യത കൈവരിക്കുന്നു
* പോറലുകളോ ഉപരിതലത്തിന് കേടുപാടുകളോ ഇല്ല
* സ്പിൻഡിലിലും മാഗ്നറ്റിക് കോയിലുകളിലും താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, സ്ഥിരമായ തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യമാണ്.

(3) ഇന്റർഫെറോമെട്രിക് സർഫസ് മെഷർമെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ
പ്രവർത്തനം: ലെൻസുകൾ, മിററുകൾ, ഫ്രീഫോം ഒപ്റ്റിക്സ് എന്നിവയുടെ ഫോം വ്യതിയാനവും വേവ്ഫ്രണ്ട് കൃത്യതയും അളക്കുന്നു.

പ്രധാന സവിശേഷതകൾ
* λ/50 വരെ വേവ്ഫ്രണ്ട് റെസല്യൂഷൻ
* യാന്ത്രിക ഉപരിതല പുനർനിർമ്മാണവും വിശകലനവും
* ഉയർന്ന തോതിൽ ആവർത്തിക്കാവുന്ന, സമ്പർക്കമില്ലാത്ത അളവുകൾ
* താപനില സെൻസിറ്റീവ് ആന്തരിക ഘടകങ്ങൾ (ഉദാ: He-Ne ലേസറുകൾ, CCD സെൻസറുകൾ)

4. അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗിന് വാട്ടർ ചില്ലറുകൾ എന്തുകൊണ്ട് അത്യാവശ്യമാണ്
അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗ് താപ വ്യതിയാനങ്ങളോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. സ്പിൻഡിൽ മോട്ടോറുകൾ, പോളിഷിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷർമെന്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ സൃഷ്ടിക്കുന്ന താപം ഘടനാപരമായ രൂപഭേദം അല്ലെങ്കിൽ മെറ്റീരിയൽ വികാസത്തിന് കാരണമാകും. 0.1°C താപനിലയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ പോലും മെഷീനിംഗ് കൃത്യതയെ ബാധിച്ചേക്കാം.
പ്രിസിഷൻ ചില്ലറുകൾ കൂളന്റ് താപനില സ്ഥിരപ്പെടുത്തുകയും അധിക താപം നീക്കം ചെയ്യുകയും താപ ഡ്രിഫ്റ്റ് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. ±0.1°C അല്ലെങ്കിൽ അതിലും ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരതയോടെ, മെഷീനിംഗ്, പോളിഷിംഗ്, മെഷർമെന്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയിലുടനീളം സ്ഥിരതയുള്ള സബ്-മൈക്രോൺ, നാനോമീറ്റർ-ലെവൽ പ്രകടനത്തെ പ്രിസിഷൻ ചില്ലറുകൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

5. അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾക്കായി ഒരു ചില്ലർ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ: ആറ് പ്രധാന ആവശ്യകതകൾ
ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനുകൾക്ക് സ്റ്റാൻഡേർഡ് കൂളിംഗ് യൂണിറ്റുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ ആവശ്യമാണ്. അവയുടെ പ്രിസിഷൻ ചില്ലറുകൾ വിശ്വസനീയമായ താപനില നിയന്ത്രണം, ശുദ്ധമായ രക്തചംക്രമണം, ബുദ്ധിപരമായ സിസ്റ്റം സംയോജനം എന്നിവ നൽകണം. TEYU CWUP, RMUP സീരീസ് ഈ നൂതന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു, ഇനിപ്പറയുന്ന കഴിവുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:

(1) അൾട്രാ-സ്റ്റേബിൾ താപനില നിയന്ത്രണം
താപനില സ്ഥിരത ±0.1°C മുതൽ ±0.08°C വരെയാണ്, ഇത് സ്പിൻഡിലുകൾ, ഒപ്റ്റിക്സ്, ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയിൽ കൃത്യത നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

(2) ഇന്റലിജന്റ് PID നിയന്ത്രണം
PID അൽഗോരിതങ്ങൾ ഹീറ്റ് ലോഡ് വ്യതിയാനങ്ങളോട് വേഗത്തിൽ പ്രതികരിക്കുകയും ഓവർഷൂട്ട് കുറയ്ക്കുകയും സ്ഥിരതയുള്ള പ്രവർത്തനം നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

(3) വൃത്തിയുള്ള, ദ്രവീകരണ-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള രക്തചംക്രമണം
RMUP-500TNP പോലുള്ള മോഡലുകളിൽ മാലിന്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും, ഒപ്റ്റിക്കൽ മൊഡ്യൂളുകളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും, സ്കെയിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് തടയുന്നതിനും 5 μm ഫിൽട്രേഷൻ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

(4) ശക്തമായ പമ്പിംഗ് പ്രകടനം
ഗൈഡ്‌വേകൾ, മിററുകൾ, ഹൈ-സ്പീഡ് സ്പിൻഡിലുകൾ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾക്ക് ഹൈ-ലിഫ്റ്റ് പമ്പുകൾ സ്ഥിരതയുള്ള ഒഴുക്കും മർദ്ദവും ഉറപ്പാക്കുന്നു.

(5) സ്മാർട്ട് കണക്റ്റിവിറ്റിയും സംരക്ഷണവും
RS-485 മോഡ്ബസിനുള്ള പിന്തുണ തത്സമയ നിരീക്ഷണവും വിദൂര നിയന്ത്രണവും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. മൾട്ടി-ലെവൽ അലാറങ്ങളും സ്വയം-ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സും പ്രവർത്തന സുരക്ഷ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

(6) പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ റഫ്രിജറന്റുകളും സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയ അനുസരണവും
EU F-Gas, US EPA SNAP ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്ന, R-1234yf, R-513A, R-32 എന്നിവയുൾപ്പെടെ കുറഞ്ഞ GWP റഫ്രിജറന്റുകൾ ചില്ലറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
CE, RoHS, REACH മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നതിന് സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

തീരുമാനം
അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെഷീനിംഗ് ഉയർന്ന കൃത്യതയിലേക്കും കൂടുതൽ കർശനമായ സഹിഷ്ണുതയിലേക്കും പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, കൃത്യമായ താപ നിയന്ത്രണം അനിവാര്യമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. തെർമൽ ഡ്രിഫ്റ്റ് അടിച്ചമർത്തുന്നതിലും, സിസ്റ്റം സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലും, നൂതന മെഷീനിംഗ്, പോളിഷിംഗ്, മെഷർമെന്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിലും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ചില്ലറുകൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. മുന്നോട്ട് നോക്കുമ്പോൾ, ഇന്റലിജന്റ് കൂളിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെയും അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ നിർമ്മാണത്തിന്റെയും സംയോജനം അടുത്ത തലമുറ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഒരുമിച്ച് വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.