Өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан лазер төхөөрөмжийн хэрэглээний зах зээлд хэрхэн нэвтрэх вэ?

Аж үйлдвэрийн лазер боловсруулалт нь гурван гол шинж чанартай: өндөр үр ашиг, нарийвчлал, дээд зэргийн чанар. Лазер боловсруулалтыг үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарт өргөнөөр нэвтрүүлсэн нь эдгээр гурван шинж чанар юм. Өндөр хүчин чадалтай металл зүсэлт эсвэл дунд болон бага чадлын түвшинд бичил боловсруулалт хийх эсэхээс үл хамааран лазер аргууд нь уламжлалт боловсруулалтын аргуудаас мэдэгдэхүйц давуу талтай болохыг харуулсан. Үүний үр дүнд лазер боловсруулалт сүүлийн арван жилд хурдацтай, өргөн хэрэглэгдэж байна.

Хятадад хэт хурдан лазерын хөгжил

Лазер боловсруулалтын хэрэглээ аажмаар төрөлжиж, дунд болон өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер зүсэх, том металл эд ангиудыг гагнах, хэт хурдан лазер микро боловсруулалтын нарийвчлалтай бүтээгдэхүүн зэрэг янз бүрийн ажлуудад анхаарлаа төвлөрүүлж байна. Пикосекундын лазер (10-12 секунд) болон фемтосекундын лазер (10-15 секунд)-аар төлөөлөгдсөн хэт хурдан лазерууд ердөө 20 жилийн хугацаанд хөгжсөн. Тэд 2010 онд арилжааны зориулалтаар ашиглагдаж, аажмаар анагаах ухаан болон үйлдвэрлэлийн боловсруулалтын салбарт нэвтэрсэн. Хятад улс хэт хурдан лазеруудыг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар 2012 онд ашиглаж эхэлсэн боловч 2014 он гэхэд л боловсорсон бүтээгдэхүүнүүд гарч ирсэн. Үүнээс өмнө бараг бүх хэт хурдан лазеруудыг импортолж байсан.

2015 он гэхэд гадаадын үйлдвэрлэгчид харьцангуй боловсорсон технологитой байсан ч хэт хурдан лазерын өртөг 2 сая хятад юаниас давсан байв. Нэг нарийвчлалтай хэт хурдан лазер зүсэх машин 4 сая гаруй юаниар зарагдсан. Өндөр өртөг нь Хятадад хэт хурдан лазерын өргөн хэрэглээнд саад учруулсан. 2015 оноос хойш Хятад улс хэт хурдан лазерыг нутагшуулах ажлыг хурдасгасан. Технологийн нээлтүүд хурдацтай гарч, 2017 он гэхэд Хятадын арав гаруй хэт хурдан лазерын компани гадаадын бүтээгдэхүүнтэй өрсөлдөх болсон. Хятадад үйлдвэрлэсэн хэт хурдан лазерын үнэ ердөө хэдэн арван мянган юаниар байсан нь импортын бүтээгдэхүүнийг үнийг нь бууруулахад хүргэсэн. Энэ хугацаанд дотоодод үйлдвэрлэсэн хэт хурдан лазерууд тогтворжиж, бага чадлын үе шатанд (3W-15W) нэр хүндтэй болсон. Хятадын хэт хурдан лазерын нийлүүлэлт 2015 онд 100-аас цөөн нэгж байсан бол 2021 онд 2400 нэгж болж өссөн. 2020 онд Хятадын хэт хурдан лазерын зах зээл ойролцоогоор 2.74 тэрбум юань байв.

Хэт хурдан лазерын хүч шинэ өндөрлөгт хүрсээр байна

Сүүлийн жилүүдэд Хятадын судлаачдын хүчин чармайлтын ачаар Хятадад үйлдвэрлэсэн хэт хурдан лазерын технологид мэдэгдэхүйц дэвшил гарсан: 50Вт хэт ягаан туяаны пикосекундын лазерыг амжилттай хөгжүүлж, 50Вт фемтосекундын лазерыг аажмаар боловсорч гүйцсэн. 2023 онд Бээжинд төвтэй нэгэн компани 500Вт өндөр хүчин чадалтай хэт улаан туяаны пикосекундын лазерыг нэвтрүүлсэн. Одоогийн байдлаар Хятадын хэт хурдан лазерын технологи нь Европ болон АНУ-ын дэвшилтэт түвшинтэй харьцуулахад ялгааг мэдэгдэхүйц багасгаж, зөвхөн хамгийн их чадал, тогтвортой байдал, хамгийн бага импульсийн өргөн зэрэг гол үзүүлэлтүүдээр хоцорч байна.

Хэт хурдан лазерын ирээдүйн хөгжил нь импульсийн өргөний сайжруулалт тасралтгүй явагдаж байгаатай холбогдуулан 1000Вт-ын хэт улаан туяаны пикосекунд болон 500Вт-ын фемтосекунд лазер зэрэг өндөр чадлын хувилбаруудыг нэвтрүүлэхэд анхаарлаа төвлөрүүлсээр байна. Технологи хөгжихийн хэрээр хэрэглээний зарим саад бэрхшээлийг даван туулах төлөвтэй байна.

Лазер үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын хөгжлийн цаана Хятадын дотоодын зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ байна

Хятадын хэт хурдан лазерын зах зээлийн өсөлтийн хурд нь тээвэрлэлтийн огцом өсөлтөөс мэдэгдэхүйц хоцорч байна. Энэхүү зөрүү нь голчлон Хятадын хэт хурдан лазерын хэрэглээний зах зээл бүрэн нээгдээгүйтэй холбоотой юм. Дотоодын болон гадаадын лазер үйлдвэрлэгчдийн хоорондох ширүүн өрсөлдөөн, зах зээлийн эзлэх хувийг булаахын тулд үнийн дайн, хэрэглээний талын олон боловсорч гүйцээгүй үйл явц, сүүлийн гурван жилийн хугацаанд ухаалаг гар утасны электроник/хавтангийн зах зээл буурсан зэрэг нь олон хэрэглэгчдийг хэт хурдан лазерын шугам руу үйлдвэрлэлээ өргөжүүлэхээс эргэлзэхэд хүргэсэн.

Хуудасны металл дээр харагдахуйц лазер зүсэлт болон гагнуураас ялгаатай нь хэт хурдан лазерын боловсруулах чадвар нь даалгавруудыг маш богино хугацаанд гүйцэтгэдэг бөгөөд янз бүрийн процесст өргөн хүрээтэй судалгаа шаарддаг. Одоогийн байдлаар хэт хурдан лазерууд нь бүрэн дэлгэцийн ухаалаг гар утас, шил, OLED PET хальс, FPC уян хатан самбар, PERC нарны зай, вафлийн зүсэлт, хэлхээний самбарт сохор нүх өрөмдөх зэрэг бусад салбарт хөгжсөн хэрэглээтэй гэдгийг бид байнга дурдаж байна. Нэмж дурдахад, тэдгээрийн ач холбогдол нь сансар судлал болон батлан ​​​​хамгаалах салбарт тусгай эд ангиудыг өрөмдөх, зүсэхэд тод илэрдэг.

Хэт хурдан лазерууд олон салбарт тохиромжтой гэж мэдэгдэж байгаа ч бодит хэрэглээ нь өөр асуудал хэвээр байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хагас дамжуулагч материал, чип, вафли, ПХБ, зэс бүрсэн самбар, SMT зэрэг томоохон үйлдвэрлэл эрхэлдэг салбаруудад хэт хурдан лазеруудын мэдэгдэхүйц хэрэглээ цөөхөн байдаг. Энэ нь хэт хурдан лазерын хэрэглээ, процессын хөгжил хоцорч, лазер технологийн дэвшлийн хурдаас хоцорч байгааг харуулж байна.

Хэт хурдан лазер боловсруулалтын хэрэглээг судлах урт аялал

Хятадад нарийн лазер тоног төхөөрөмжөөр мэргэшсэн компаниудын тоо харьцангуй цөөн бөгөөд металл лазер зүсэх үйлдвэрүүдийн ердөө 1/20 хувийг эзэлдэг. Эдгээр компаниуд нь ерөнхийдөө том хэмжээний биш бөгөөд чип, ПХБ, хавтан зэрэг салбарт процесс хөгжүүлэх боломж хязгаарлагдмал байдаг. Түүнчлэн, терминалын хэрэглээнд боловсорсон үйлдвэрлэлийн процесстой үйлдвэрүүд лазер микро боловсруулалтад шилжихдээ олон тооны туршилт, баталгаажуулалттай тулгардаг. Найдвартай шинэ процессын шийдлүүдийг олохын тулд тоног төхөөрөмжийн өртгийг харгалзан үзвэл ихээхэн туршилт, алдаа шаарддаг. Энэхүү шилжилт нь амар хялбар үйл явц биш юм.

Бүхэл хавтангийн шилэн зүсэлт нь хэт хурдан лазеруудыг тодорхой салбарт оруулах боломжтой эхлэлийн цэг байж болох юм. Зөөврийн шилэн дэлгэцэнд лазер зүсэлтийг хурдацтай нэвтрүүлсэн нь үүний амжилттай жишээ юм. Гэсэн хэдий ч бусад салбарт тусгай материалын бүрэлдэхүүн хэсэг эсвэл хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнд зориулсан хэт хурдан лазеруудыг судлахад илүү их цаг хугацаа шаардагддаг. Одоогийн байдлаар хэт хурдан лазерын хэрэглээ нь хязгаарлагдмал хэвээр байгаа бөгөөд голчлон металл бус материалыг зүсэхэд чиглэгддэг. OLED/хагас дамжуулагч гэх мэт өргөн хүрээний салбарт хэрэглээ хомс байгаа нь Хятадын хэт хурдан лазер боловсруулах технологийн нийт түвшин хараахан өндөр биш байгааг харуулж байна. Энэ нь мөн ирээдүйн хөгжлийн асар их боломжийг харуулж байгаа бөгөөд дараагийн арван жилд хэт хурдан лазер боловсруулах хэрэглээ аажмаар нэмэгдэх төлөвтэй байна.