उच्च-शक्ति अल्ट्राफास्ट लेजर उपकरणको लागि आवेदन बजारमा कसरी प्रवेश गर्ने?

औद्योगिक लेजर प्रशोधनमा तीन प्रमुख विशेषताहरू छन्: उच्च दक्षता, परिशुद्धता, र उत्कृष्ट गुणस्तर। यी तीन विशेषताहरूले लेजर प्रशोधनलाई विभिन्न उत्पादन क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा अँगालेको छ। चाहे त्यो उच्च-शक्ति धातु काट्ने होस् वा मध्यम देखि कम शक्ति स्तरमा माइक्रो-प्रशोधन गर्ने होस्, लेजर विधिहरूले परम्परागत प्रशोधन प्रविधिहरू भन्दा महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू प्रदर्शन गरेका छन्। फलस्वरूप, विगत एक दशक वा सोभन्दा बढी समयदेखि लेजर प्रशोधनको द्रुत र व्यापक प्रयोग देखिएको छ।

चीनमा अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको विकास

लेजर प्रशोधन अनुप्रयोगहरू बिस्तारै विविध हुँदै गएका छन्, मध्यम र उच्च-शक्ति फाइबर लेजर काट्ने, ठूला धातु कम्पोनेन्टहरू वेल्डिंग गर्ने, र अल्ट्राफास्ट लेजर माइक्रो-प्रशोधन परिशुद्धता उत्पादनहरू जस्ता विभिन्न कार्यहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्दै। पिकोसेकेन्ड लेजरहरू (१०-१२ सेकेन्ड) र फेम्टोसेकेन्ड लेजरहरू (१०-१५ सेकेन्ड) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएका अल्ट्राफास्ट लेजरहरू केवल २० वर्षमा विकसित भएका छन्। तिनीहरूले २०१० मा व्यावसायिक प्रयोगमा प्रवेश गरे र बिस्तारै चिकित्सा र औद्योगिक प्रशोधन क्षेत्रहरूमा प्रवेश गरे। चीनले २०१२ मा अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको औद्योगिक प्रयोग सुरु गरेको थियो, तर परिपक्व उत्पादनहरू २०१४ सम्ममा मात्र देखा परे। यसअघि, लगभग सबै अल्ट्राफास्ट लेजरहरू आयात गरिन्थ्यो।

२०१५ सम्ममा, विदेशी निर्माताहरूसँग अपेक्षाकृत परिपक्व प्रविधि थियो, तैपनि अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागत २० लाख चिनियाँ युआन नाघेको थियो। एउटा एकल प्रेसिजन अल्ट्राफास्ट लेजर काट्ने मेसिन ४० लाख युआनभन्दा बढीमा बिक्री भयो। उच्च लागतले चीनमा अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको व्यापक प्रयोगमा बाधा पुर्‍यायो। २०१५ पछि, चीनले अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको घरेलुकरणलाई तीव्र बनायो। प्राविधिक सफलताहरू द्रुत गतिमा भए, र २०१७ सम्ममा, दस भन्दा बढी चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजर कम्पनीहरूले विदेशी उत्पादनहरूसँग बराबर प्रतिस्पर्धा गरिरहेका थिए। चिनियाँ निर्मित अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको मूल्य केवल दशौं हजार युआन थियो, जसले गर्दा आयातित उत्पादनहरूलाई तदनुसार मूल्य घटाउन बाध्य पारियो। त्यस समयमा, घरेलु रूपमा उत्पादित अल्ट्राफास्ट लेजरहरू स्थिर भए र कम-शक्ति चरणमा कर्षण प्राप्त गरे। (3W-15W). चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको ढुवानी २०१५ मा १०० भन्दा कम युनिटबाट बढेर २०२१ मा २,४०० युनिट पुगेको छ। २०२० मा, चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजर बजार लगभग २.७४ बिलियन युआन थियो।

अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको शक्तिले नयाँ उचाइमा पुगिरहेको छ

हालैका वर्षहरूमा, चीनका अनुसन्धानकर्ताहरूको प्रयासका कारण, चिनियाँ निर्मित अल्ट्राफास्ट लेजर प्रविधिमा उल्लेखनीय प्रगति भएको छ: ५० वाटको पराबैंगनी पिकोसेकेन्ड लेजरको सफल विकास र ५० वाटको फेमटोसेकेन्ड लेजरको क्रमिक परिपक्वता। २०२३ मा, बेइजिङस्थित एक कम्पनीले ५०० वाटको उच्च-शक्तिको इन्फ्रारेड पिकोसेकेन्ड लेजर प्रस्तुत गर्‍यो। हाल, चीनको अल्ट्राफास्ट लेजर प्रविधिले युरोप र संयुक्त राज्य अमेरिकामा उन्नत स्तरहरूसँगको खाडललाई उल्लेखनीय रूपमा कम गरेको छ, अधिकतम शक्ति, स्थिरता, र न्यूनतम पल्स चौडाइ जस्ता प्रमुख सूचकहरूमा मात्र पछाडि छ।

अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको अपेक्षित भविष्यको विकासले पल्स चौडाइमा निरन्तर सुधारहरू सहित १००० वाट इन्फ्रारेड पिकोसेकेन्ड र ५०० वाट फेमटोसेकेन्ड लेजर जस्ता उच्च शक्ति भेरियन्टहरू प्रस्तुत गर्नमा ध्यान केन्द्रित गरिरहेको छ। प्रविधिको प्रगति हुँदै जाँदा, अनुप्रयोगमा रहेका केही अवरोधहरू पार हुने अपेक्षा गरिएको छ।

लेजर उत्पादन क्षमताको विकासभन्दा चीनको घरेलु बजारको माग पछाडि छ

चीनको अल्ट्राफास्ट लेजर बजार आकारको वृद्धि दर ढुवानीमा भएको वृद्धिभन्दा उल्लेखनीय रूपमा पछाडि छ। यो विसंगति मुख्यतया चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागि डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग बजार पूर्ण रूपमा खुला नभएको तथ्यबाट उत्पन्न हुन्छ। स्वदेशी तथा विदेशी लेजर उत्पादकहरू बीचको तीव्र प्रतिस्पर्धा, बजार हिस्सा कब्जा गर्न मूल्य युद्धमा संलग्न हुनु, अनुप्रयोगको अन्त्यमा धेरै अपरिपक्व प्रक्रियाहरू र विगत तीन वर्षमा स्मार्टफोन इलेक्ट्रोनिक्स/प्यानल बजारमा आएको मन्दीले गर्दा धेरै प्रयोगकर्ताहरूले अल्ट्राफास्ट लेजर लाइनहरूमा आफ्नो उत्पादन विस्तार गर्न हिचकिचाएका छन्।

पाना धातुमा देखिने लेजर काट्ने र वेल्डिङ गर्ने तरिकाको विपरीत, अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको प्रशोधन क्षमताले अत्यन्तै छोटो समयमा कार्यहरू पूरा गर्छ, जसले गर्दा विभिन्न प्रक्रियाहरूमा व्यापक अनुसन्धानको माग हुन्छ। हाल, हामी प्रायः उल्लेख गर्छौं कि अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको पूर्ण-स्क्रिन स्मार्टफोनहरू काट्ने, गिलास, OLED PET फिल्म, FPC लचिलो बोर्डहरू, PERC सौर्य सेलहरू, वेफर काट्ने, र सर्किट बोर्डहरूमा ब्लाइन्ड होल ड्रिलिंग लगायत अन्य क्षेत्रहरूमा परिपक्व अनुप्रयोगहरू छन्। थप रूपमा, विशेष कम्पोनेन्टहरू ड्रिलिंग र काट्ने कामको लागि एयरोस्पेस र रक्षा क्षेत्रमा तिनीहरूको महत्त्व स्पष्ट छ।

यो कुरा ध्यान दिन लायक छ कि अल्ट्राफास्ट लेजरहरू धेरै क्षेत्रहरूको लागि उपयुक्त छन् भनी दाबी गरिए पनि, तिनीहरूको वास्तविक प्रयोग फरक कुरा हो। अर्धचालक सामग्री, चिप्स, वेफर, PCB, तामाले ढाकिएको बोर्ड र SMT जस्ता ठूला उत्पादन भएका उद्योगहरूमा, अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको उल्लेखनीय प्रयोगहरू थोरै मात्रामा मात्र छन्। यसले अल्ट्राफास्ट लेजर अनुप्रयोगहरू र प्रक्रियाहरूको विकासमा ढिलाइलाई जनाउँछ, लेजर प्रविधिको प्रगतिको गतिभन्दा पछाडि।

अल्ट्राफास्ट लेजर प्रशोधनमा अनुप्रयोगहरूको अन्वेषणको लामो यात्रा

चीनमा, प्रेसिजन लेजर उपकरणहरूमा विशेषज्ञता हासिल गर्ने कम्पनीहरूको संख्या तुलनात्मक रूपमा सानो छ, जसले धातु लेजर काट्ने उद्यमहरूको लगभग १/२० भाग मात्र ओगटेको छ। यी कम्पनीहरू सामान्यतया ठूला हुँदैनन् र चिप्स, पीसीबी र प्यानल जस्ता उद्योगहरूमा प्रक्रिया विकासको लागि सीमित अवसरहरू छन्। यसबाहेक, टर्मिनल अनुप्रयोगहरूमा परिपक्व उत्पादन प्रक्रियाहरू भएका उद्योगहरूले लेजर माइक्रो-प्रशोधनमा संक्रमण गर्दा प्रायः धेरै परीक्षणहरू र प्रमाणीकरणहरूको सामना गर्छन्। भरपर्दो नयाँ प्रक्रिया समाधानहरू पत्ता लगाउन उपकरणको लागतलाई ध्यानमा राख्दै, महत्त्वपूर्ण परीक्षण र त्रुटिको आवश्यकता पर्दछ। यो संक्रमण सजिलो प्रक्रिया होइन।

पूर्ण-प्यानल गिलास काट्ने काम अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागि एक विशिष्ट आलामा एक सम्भाव्य प्रवेश बिन्दु हुन सक्छ। मोबाइल गिलास स्क्रिनहरूको लागि लेजर काट्ने द्रुत प्रयोग एक सफल उदाहरण हो। यद्यपि, अन्य उद्योगहरूमा विशेष सामग्री कम्पोनेन्टहरू वा अर्ध-तयार उत्पादनहरूको लागि अल्ट्राफास्ट लेजरहरूमा खोजी गर्न अन्वेषणको लागि थप समय चाहिन्छ। हाल, अल्ट्राफास्ट लेजर अनुप्रयोगहरू केही हदसम्म सीमित छन्, मुख्यतया गैर-धातु सामग्री काट्नेमा केन्द्रित छन्। OLEDs/अर्धचालकहरू जस्ता फराकिलो क्षेत्रहरूमा अनुप्रयोगहरूको अभाव छ, जसले गर्दा चीनको अल्ट्राफास्ट लेजर प्रशोधन प्रविधिको समग्र स्तर अझै उच्च छैन भन्ने कुरा प्रकाश पार्छ। यसले भविष्यको विकासको लागि ठूलो सम्भावनालाई पनि संकेत गर्दछ, अर्को दशकमा अल्ट्राफास्ट लेजर प्रशोधन अनुप्रयोगहरूमा क्रमिक वृद्धि हुने अनुमान गरिएको छ।