एचिंग विरुद्ध लेसर प्रक्रिया: मुख्य फरक, अनुप्रयोग आणि शीतकरण आवश्यकता

मटेरियल प्रोसेसिंगच्या विस्तृत क्षेत्रात, एचिंग आणि लेसर प्रोसेसिंग हे दोन अत्यंत विशिष्ट आणि व्यापकपणे स्वीकारले जाणारे तंत्रज्ञान म्हणून वेगळे दिसतात. प्रत्येक तंत्रज्ञानाचे मूल्य त्याच्या अद्वितीय कार्य तत्त्वांसाठी, मटेरियल सुसंगततेसाठी, अचूक क्षमतांसाठी आणि लवचिक अनुप्रयोग परिस्थितींसाठी आहे. त्यांच्यातील फरक समजून घेतल्याने उत्पादकांना विशिष्ट उत्पादन गरजांसाठी सर्वात योग्य प्रक्रिया निवडण्यास मदत होते.
हा लेख एचिंग आणि लेसर प्रक्रियेची संरचित तुलना प्रदान करतो, ज्यामध्ये तत्त्वे, साहित्य, अचूकता, किंमत, अनुप्रयोग आणि शीतकरण आवश्यकता समाविष्ट आहेत.

१. प्रक्रिया तत्त्वे
एचिंग, ज्याला केमिकल एचिंग असेही म्हणतात, वर्कपीस आणि आम्ल किंवा अल्कलीसारख्या संक्षारक द्रावणांमधील रासायनिक अभिक्रियांद्वारे पदार्थ काढून टाकते. मास्क (फोटोरेसिस्ट किंवा धातूचा टेम्पलेट) प्रक्रिया न केलेल्या भागांचे संरक्षण करतो, तर उघडे भाग विरघळतात. एचिंग सामान्यतः यामध्ये विभागले जाते: १) ओले एचिंग, जे द्रव रसायनांचा वापर करते. २) कोरडे एचिंग, जे प्लाझ्मा-आधारित अभिक्रियांवर अवलंबून असते.
याउलट, लेसर प्रक्रिया करताना, पदार्थाच्या पृष्ठभागावर विकिरण करण्यासाठी CO2, फायबर किंवा UV लेसर सारख्या उच्च-ऊर्जा लेसर बीमचा वापर केला जातो. थर्मल किंवा फोटोकेमिकल प्रभावांद्वारे, पदार्थ वितळतो, बाष्पीभवन करतो किंवा विघटित होतो. लेसर मार्ग डिजिटली नियंत्रित केले जातात, ज्यामुळे भौतिक साधनांशिवाय संपर्करहित, अत्यंत स्वयंचलित आणि अचूक सामग्री काढता येते.

२. लागू साहित्य
एचिंग प्रामुख्याने यासाठी योग्य आहे:
* धातू (तांबे, अॅल्युमिनियम, स्टेनलेस स्टील)
* सेमीकंडक्टर (सिलिकॉन वेफर्स, चिप्स)
* काच किंवा मातीची भांडी (विशेष एचँट्ससह)
तथापि, टायटॅनियम मिश्रधातूंसारख्या गंज-प्रतिरोधक पदार्थांवर ते खराब कामगिरी करते.

लेसर प्रक्रिया व्यापक सामग्री सुसंगतता प्रदान करते, ज्यामध्ये हे समाविष्ट आहे:
* धातू आणि मिश्रधातू
* प्लास्टिक आणि पॉलिमर
* लाकूड, चामडे, मातीची भांडी आणि काच
* ठिसूळ पदार्थ (उदा., नीलमणी) आणि संमिश्र पदार्थ
अत्यंत परावर्तक किंवा उच्च-औष्णिक-चालकता असलेल्या पदार्थांसाठी (जसे की शुद्ध तांबे किंवा चांदी), विशेष लेसर स्रोतांची आवश्यकता असू शकते.

३. प्रक्रिया अचूकता
एचिंग सामान्यतः मायक्रॉन-स्तरीय अचूकता (१-५० μm) प्राप्त करते, ज्यामुळे ते PCB सर्किट्स सारख्या बारीक नमुन्यांसाठी आदर्श बनते. तथापि, पार्श्व अंडरकटिंग होऊ शकते, ज्यामुळे टॅपर्ड किंवा अॅनिसोट्रॉपिक कडा होतात.
लेसर प्रक्रिया उप-मायक्रॉन अचूकतेपर्यंत पोहोचू शकते, विशेषतः कटिंग आणि ड्रिलिंगमध्ये. कडा सहसा उंच आणि चांगल्या प्रकारे परिभाषित असतात, जरी उष्णतेमुळे प्रभावित झोनमध्ये पॅरामीटर्स आणि मटेरियल प्रकारानुसार किरकोळ सूक्ष्म-क्रॅक किंवा स्लॅग येऊ शकतात.

४. प्रक्रिया गती आणि खर्च
मोठ्या प्रमाणात मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी एचिंग योग्य आहे, कारण एकाच वेळी अनेक भागांवर प्रक्रिया केली जाऊ शकते. तथापि, मास्क तयार करण्याचा खर्च आणि रासायनिक कचरा प्रक्रिया यामुळे एकूण ऑपरेटिंग खर्च वाढतो.
सिंगल-पीस किंवा स्मॉल-बॅच कस्टमाइज्ड उत्पादनात लेसर प्रक्रिया उत्कृष्ट आहे. हे जलद सेटअप, जलद प्रोटोटाइपिंग आणि साच्याशिवाय किंवा मास्कशिवाय डिजिटल पॅरामीटर समायोजन सक्षम करते. लेसर उपकरणे उच्च प्रारंभिक गुंतवणूक दर्शवितात, परंतु ते रासायनिक कचरा काढून टाकते, जरी फ्यूम एक्स्ट्रॅक्शन सिस्टम सामान्यतः आवश्यक असतात.

५. ठराविक अनुप्रयोग
एचिंग अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
* इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन (पीसीबी, सेमीकंडक्टर चिप्स)
* अचूक घटक (धातूचे फिल्टर, सूक्ष्म छिद्रित प्लेट्स)
* सजावटीची उत्पादने (स्टेनलेस स्टीलचे संकेत, कलात्मक काच)
लेसर प्रक्रिया अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
* चिन्हांकन आणि खोदकाम (क्यूआर कोड, लोगो, अनुक्रमांक)
* कटिंग (जटिल धातूचे पत्रे, अ‍ॅक्रेलिक पॅनेल)
* सूक्ष्म-यंत्रसामग्री (वैद्यकीय उपकरण ड्रिलिंग, ठिसूळ साहित्य कापणे)

६. एका दृष्टीक्षेपात फायदे आणि मर्यादा
मोठ्या प्रमाणात उच्च-परिशुद्धता नमुने तयार करण्यासाठी एचिंग प्रभावी आहे, जर सामग्री रासायनिकदृष्ट्या सुसंगत असेल तर. त्याची मुख्य मर्यादा रासायनिक कचऱ्यामुळे होणारा पर्यावरणीय परिणाम आहे.
लेसर प्रक्रिया अधिक मटेरियल अष्टपैलुत्व देते, विशेषतः धातू नसलेल्यांसाठी, आणि लवचिक, दूषित-मुक्त उत्पादनास समर्थन देते. हे कस्टमायझेशन आणि डिजिटल उत्पादनासाठी आदर्श आहे, जरी प्रक्रिया खोली सामान्यतः मर्यादित असते आणि खोल वैशिष्ट्यांसाठी अनेक पासची आवश्यकता असू शकते.

७. योग्य तंत्रज्ञान कसे निवडावे
एचिंग आणि लेसर प्रोसेसिंगमधील निवड अर्जाच्या आवश्यकतांवर अवलंबून असते:
* रासायनिकदृष्ट्या सुसंगत पदार्थांवर बारीक, एकसमान नमुन्यांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी एचिंग निवडा.
* जटिल साहित्य, लहान-बॅच कस्टमायझेशन किंवा संपर्क नसलेल्या उत्पादनासाठी लेसर प्रक्रिया निवडा.
बऱ्याच प्रकरणांमध्ये, दोन्ही तंत्रज्ञान एकत्र केले जाऊ शकतात - उदाहरणार्थ, एचिंग मास्क तयार करण्यासाठी लेसर प्रक्रियेचा वापर करणे, त्यानंतर कार्यक्षम मोठ्या-क्षेत्र प्रक्रियेसाठी रासायनिक एचिंग करणे. हा संकरित दृष्टिकोन दोन्ही पद्धतींच्या ताकदीचा फायदा घेतो.

८. या प्रक्रियांसाठी वॉटर चिलरची आवश्यकता असते का?
एचिंगसाठी चिलरची आवश्यकता आहे की नाही हे प्रक्रियेच्या स्थिरतेवर आणि तापमान नियंत्रण आवश्यकतांवर अवलंबून असते.
लेसर प्रक्रियेसाठी, वॉटर चिलर आवश्यक आहे. योग्य कूलिंग लेसर आउटपुट स्थिरता सुनिश्चित करते, प्रक्रिया अचूकता राखते आणि लेसर स्रोत आणि ऑप्टिकल घटकांचे सेवा आयुष्य लक्षणीयरीत्या वाढवते.

निष्कर्ष
एचिंग आणि लेसर प्रक्रिया दोन्ही वेगळे फायदे देतात आणि वेगवेगळ्या औद्योगिक गरजा पूर्ण करतात. साहित्याचे गुणधर्म, उत्पादनाचे प्रमाण, अचूकता आवश्यकता आणि पर्यावरणीय विचारांचे मूल्यांकन करून, उत्पादक सर्वात योग्य प्रक्रिया तंत्रज्ञान निवडू शकतात किंवा इष्टतम गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता प्राप्त करण्यासाठी दोन्ही एकत्र करू शकतात.