ग्लास लेजर प्रशोधनको वर्तमान स्थिति र सम्भाव्यताको अन्वेषण गर्दै

लेजर उत्पादन प्रविधिले विगत एक दशकमा द्रुत विकास देखेको छ, यसको प्राथमिक प्रयोग धातु सामग्रीहरूको लागि लेजर प्रशोधन गर्नु हो। धातु लेजर प्रशोधनमा लेजर काट्ने, लेजर वेल्डिङ गर्ने र धातुहरूको लेजर क्ल्याडिङ गर्ने प्रक्रियाहरू सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रक्रियाहरू हुन्। यद्यपि, एकाग्रता बढ्दै जाँदा, लेजर उत्पादनहरूको एकरूपता गम्भीर हुँदै गएको छ, जसले लेजर बजारको वृद्धिलाई सीमित गरेको छ। त्यसकारण, यसलाई पार गर्न, लेजर अनुप्रयोगहरूले नयाँ सामग्री क्षेत्रहरूमा विस्तार गर्नुपर्छ। लेजर अनुप्रयोगको लागि उपयुक्त गैर-धातु सामग्रीहरूमा कपडा, गिलास, प्लास्टिक, पोलिमर, सिरेमिक, र थप समावेश छन्। प्रत्येक सामग्रीमा धेरै उद्योगहरू समावेश छन्, तर परिपक्व प्रशोधन प्रविधिहरू पहिले नै अवस्थित छन्, जसले गर्दा लेजर प्रतिस्थापन सजिलो काम होइन।

गैर-धातु सामग्री क्षेत्रमा प्रवेश गर्न, सामग्रीसँग लेजर अन्तरक्रिया सम्भव छ कि छैन र प्रतिकूल प्रतिक्रियाहरू हुनेछन् कि छैनन् भनेर विश्लेषण गर्न आवश्यक छ। हाल, गिलास उच्च मूल्य थपिएको र ब्याच लेजर प्रशोधन अनुप्रयोगहरूको लागि सम्भावना भएको प्रमुख क्षेत्रको रूपमा उभिएको छ।

गिलास लेजर काट्ने ठूलो ठाउँ

गिलास एक महत्त्वपूर्ण औद्योगिक सामग्री हो जुन अटोमोटिभ, निर्माण, चिकित्सा र इलेक्ट्रोनिक्स जस्ता विभिन्न उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यसको प्रयोगहरू माइक्रोमिटर नाप्ने साना-स्तरीय अप्टिकल फिल्टरहरूदेखि लिएर अटोमोटिभ वा निर्माण जस्ता उद्योगहरूमा प्रयोग हुने ठूला-स्तरीय गिलास प्यानलहरू सम्मका छन्।

गिलासलाई अप्टिकल गिलास, क्वार्ट्ज गिलास, माइक्रोक्रिस्टलाइन गिलास, नीलमणि गिलास, र अन्यमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। गिलासको महत्वपूर्ण विशेषता यसको भंगुरता हो, जसले परम्परागत प्रशोधन विधिहरूको लागि महत्वपूर्ण चुनौतीहरू खडा गर्दछ। परम्परागत गिलास काट्ने विधिहरूमा सामान्यतया कडा मिश्र धातु वा हीराका उपकरणहरू प्रयोग गरिन्छ, काट्ने प्रक्रियालाई दुई चरणहरूमा विभाजित गरिन्छ। सर्वप्रथम, हीरा-टिप्ड उपकरण वा कडा मिश्र धातु पिस्ने पाङ्ग्रा प्रयोग गरेर सिसाको सतहमा दरार सिर्जना गरिन्छ। दोस्रो, दरार रेखासँगै सिसा छुट्याउन मेकानिकल माध्यमहरू प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, यी परम्परागत प्रक्रियाहरूमा स्पष्ट कमजोरीहरू छन्। तिनीहरू तुलनात्मक रूपमा अकुशल हुन्छन्, जसले गर्दा असमान किनारहरू हुन्छन् जसलाई प्रायः दोस्रो पालिसिङ आवश्यक पर्दछ, र तिनीहरूले धेरै फोहोर र धुलो उत्पादन गर्छन्। यसबाहेक, गिलास प्यानलहरूको बीचमा प्वाल पार्ने वा अनियमित आकारहरू काट्ने जस्ता कार्यहरूको लागि, परम्परागत विधिहरू धेरै चुनौतीपूर्ण हुन्छन्। यहाँ लेजर काट्ने गिलासका फाइदाहरू स्पष्ट हुन्छन्। २०२२ मा, चीनको गिलास उद्योग बिक्री राजस्व लगभग ७४४.३ बिलियन युआन थियो। गिलास उद्योगमा लेजर काट्ने प्रविधिको प्रवेश दर अझै पनि प्रारम्भिक चरणमा छ, जसले लेजर काट्ने प्रविधिको विकल्पको रूपमा प्रयोगको लागि महत्त्वपूर्ण ठाउँलाई संकेत गर्दछ।

गिलास लेजर काट्ने: मोबाइल फोनदेखि अगाडि

गिलास लेजर काट्ने काममा प्रायः बेजियर फोकसिङ हेड प्रयोग गरिन्छ जसले गिलास भित्र उच्च शिखर शक्ति र घनत्व लेजर बीमहरू उत्पन्न गर्दछ। बेजियर बीमलाई सिसा भित्र केन्द्रित गरेर, यसले तुरुन्तै सामग्रीलाई वाष्पीकरण गर्छ, वाष्पीकरण क्षेत्र सिर्जना गर्छ, जुन द्रुत गतिमा विस्तार भएर माथिल्लो र तल्लो सतहहरूमा दरारहरू बनाउँछ। यी दरारहरूले अनगिन्ती स-साना छिद्र बिन्दुहरू मिलेर बनेको काट्ने खण्ड बनाउँछन्, जसले बाह्य तनाव फ्र्याक्चरहरू मार्फत काट्ने क्षमता प्राप्त गर्दछ।

लेजर प्रविधिमा उल्लेखनीय प्रगतिसँगै, शक्तिको स्तर पनि बढेको छ। २० वाट भन्दा बढी पावर भएको नानोसेकेन्ड हरियो लेजरले प्रभावकारी रूपमा गिलास काट्न सक्छ, जबकि १५ वाट भन्दा बढी पावर भएको पिकोसेकेन्ड अल्ट्राभायोलेट लेजरले २ मिमी भन्दा कम बाक्लो गिलासलाई सहजै काट्छ। १७ मिमी बाक्लो गिलास काट्न सक्ने चिनियाँ उद्यमहरू छन्। लेजर काट्ने गिलासले उच्च दक्षता प्रदान गर्दछ। उदाहरणका लागि, ३ मिमी बाक्लो गिलासमा १० सेन्टिमिटर व्यासको गिलासको टुक्रा काट्न मेकानिकल चक्कुले धेरै मिनेटको तुलनामा लेजर काट्ने तरिकाले लगभग १० सेकेन्ड मात्र लाग्छ। लेजर-कट किनारहरू चिल्लो हुन्छन्, ३०μm सम्मको खाच शुद्धताका साथ, सामान्य औद्योगिक उत्पादनहरूको लागि माध्यमिक मेसिनिङको आवश्यकतालाई हटाउँछ।

लेजर-काट्ने गिलास अपेक्षाकृत हालसालैको विकास हो, जुन लगभग छ देखि सात वर्ष पहिले सुरु भएको थियो। क्यामेराको गिलास कभरहरूमा लेजर काट्ने प्रयोग गर्ने र लेजर अदृश्यता काट्ने उपकरणको परिचयसँगै यसको वृद्धि अनुभव गर्ने सुरुवाती उद्योगहरू मध्ये मोबाइल फोन निर्माण उद्योग पनि थियो। पूर्ण-स्क्रिन स्मार्टफोनहरूको लोकप्रियतासँगै, सम्पूर्ण ठूलो-स्क्रिन गिलास प्यानलहरूको सटीक लेजर काट्ने कार्यले गिलास प्रशोधन क्षमतामा उल्लेखनीय वृद्धि गरेको छ। मोबाइल फोनको लागि गिलास कम्पोनेन्ट प्रशोधनको कुरा आउँदा लेजर काट्ने काम सामान्य भएको छ। यो प्रवृत्ति मुख्यतया मोबाइल फोन कभर गिलासको लेजर प्रशोधनका लागि स्वचालित उपकरणहरू, क्यामेरा सुरक्षा लेन्सहरूको लागि लेजर काट्ने उपकरणहरू, र लेजर ड्रिलिंग गिलास सब्सट्रेटहरूको लागि बुद्धिमान उपकरणहरूद्वारा संचालित छ।

कारमा माउन्ट गरिएको इलेक्ट्रोनिक स्क्रिन ग्लासले बिस्तारै लेजर काट्ने प्रक्रिया अपनाउँदैछ

कारमा जडान गरिएका स्क्रिनहरूले धेरै गिलास प्यानलहरू खपत गर्छन्, विशेष गरी केन्द्रीय नियन्त्रण स्क्रिनहरू, नेभिगेसन प्रणालीहरू, ड्यासक्यामहरू, आदिका लागि। आजकल, धेरै नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरू बुद्धिमान प्रणाली र ठूला केन्द्रीय नियन्त्रण स्क्रिनहरूले सुसज्जित छन्। ठूला र बहु स्क्रिनहरू सहित, बुद्धिमान प्रणालीहरू अटोमोबाइलहरूमा मानक बनेका छन्, साथै थ्रीडी घुमाउरो स्क्रिनहरू बिस्तारै बजारको मुख्यधारा बन्दै गएका छन्। कार-माउन्ट गरिएका स्क्रिनहरूको लागि गिलास कभर प्यानलहरू तिनीहरूको उत्कृष्ट विशेषताहरूको कारणले व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र उच्च-गुणस्तरको घुमाउरो स्क्रिन गिलासले अटोमोटिभ उद्योगको लागि अझ उत्कृष्ट अनुभव प्रदान गर्न सक्छ। यद्यपि, गिलासको उच्च कठोरता र भंगुरताले प्रशोधनको लागि चुनौती खडा गर्छ।

कारमा जडान गरिएका गिलास स्क्रिनहरूलाई उच्च परिशुद्धता चाहिन्छ, र भेला गरिएका संरचनात्मक घटकहरूको सहनशीलता धेरै कम हुन्छ। वर्ग/बार स्क्रिनहरू काट्ने क्रममा ठूला आयाम त्रुटिहरूले एसेम्बली समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ। परम्परागत प्रशोधन विधिहरूमा पाङ्ग्रा काट्ने, म्यानुअल ब्रेकिङ गर्ने, CNC आकार दिने, र च्याम्फरिङ गर्ने जस्ता धेरै चरणहरू समावेश हुन्छन्। यो यान्त्रिक प्रशोधन भएकोले, यसले कम दक्षता, कम गुणस्तर, कम उत्पादन दर र उच्च लागत जस्ता समस्याहरूबाट ग्रस्त छ। पाङ्ग्रा काटिसकेपछि, एकल कार केन्द्रीय नियन्त्रण कभर गिलास आकारको CNC मेसिनिङ गर्न ८-१० मिनेटसम्म लाग्न सक्छ। १०० वाट भन्दा बढीको अल्ट्रा-फास्ट लेजरहरूको साथ, १७ मिमी गिलास एक स्ट्रोकमा काट्न सकिन्छ; धेरै उत्पादन प्रक्रियाहरू एकीकृत गर्नाले दक्षता ८०% ले बढ्छ, जहाँ १ लेजर २० CNC मेसिनहरू बराबर हुन्छ। यसले उत्पादकतामा धेरै सुधार ल्याउँछ र एकाइ प्रशोधन लागत घटाउँछ।

गिलासमा लेजरहरूको अन्य प्रयोगहरू

क्वार्ट्ज गिलासको एक अद्वितीय संरचना छ, जसले गर्दा लेजरहरूले काटिएको भागलाई विभाजन गर्न गाह्रो हुन्छ, तर फेमटोसेकेन्ड लेजरहरू क्वार्ट्ज गिलासमा नक्काशी गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। यो क्वार्ट्ज गिलासमा सटीक मेसिनिङ र इचिङको लागि फेमटोसेकेन्ड लेजरहरूको प्रयोग हो। फेमटोसेकेन्ड लेजर प्रविधि हालैका वर्षहरूमा द्रुत गतिमा विकास भइरहेको उन्नत प्रशोधन प्रविधि हो, जसमा अत्यन्त उच्च प्रशोधन परिशुद्धता र गति छ, जसले विभिन्न सामग्री सतहहरूमा माइक्रोमिटरदेखि न्यानोमिटर-स्तरको नक्काशी र प्रशोधन गर्न सक्षम छ।  लेजर कुलिङ प्रविधि बजारको बदलिँदो माग अनुसार फरक हुन्छ। हाम्रो अद्यावधिक गर्ने अनुभवी चिलर निर्माताको रूपमा पानी चिलर  बजार प्रवृत्तिलाई ध्यानमा राख्दै उत्पादन लाइनहरू, TEYU चिलर निर्माताको CWUP-श्रृंखला अल्ट्राफास्ट लेजर चिलरहरूले ६०W सम्मको पिकोसेकेन्ड र फेमटोसेकेन्ड लेजरहरूको लागि कुशल र स्थिर शीतलन समाधानहरू प्रदान गर्न सक्छन्।

गिलासको लेजर वेल्डिङ एउटा नयाँ प्रविधि हो जुन विगत दुई देखि तीन वर्षमा देखा परेको छ, जुन सुरुमा जर्मनीमा देखा परेको थियो। हाल, चीनमा हुआगोङ लेजर, सियान इन्स्टिच्युट अफ अप्टिक्स एण्ड फाइन मेकानिक्स, र हार्बिन हिट वेल्ड टेक्नोलोजी जस्ता केही युनिटहरूले मात्र यो प्रविधिबाट लाभ उठाएका छन्। उच्च-शक्ति, अल्ट्रा-सर्ट पल्स लेजरहरूको कार्य अन्तर्गत, लेजरहरूद्वारा उत्पन्न हुने दबाब तरंगहरूले गिलासमा माइक्रोक्र्याक वा तनाव सांद्रता सिर्जना गर्न सक्छन्, जसले गिलासका दुई टुक्राहरू बीचको बन्धनलाई बढावा दिन सक्छ।  वेल्डिङ पछि बन्डेड गिलास धेरै बलियो हुन्छ, र ३ मिमी बाक्लो गिलासको बीचमा कडा वेल्डिङ प्राप्त गर्न पहिले नै सम्भव छ। भविष्यमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले अन्य सामग्रीहरूसँग गिलासको ओभरले वेल्डिंगमा पनि ध्यान केन्द्रित गरिरहेका छन्। हाल, यी नयाँ प्रक्रियाहरू ब्याचहरूमा व्यापक रूपमा लागू गरिएका छैनन्, तर एक पटक परिपक्व भएपछि, तिनीहरूले निस्सन्देह केही उच्च-अन्त अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछन्।