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

औद्योगिक लेजर प्रशोधनमा तीन प्रमुख विशेषताहरू छन्: उच्च दक्षता, परिशुद्धता, र उच्च-स्तरीय गुणस्तर। यी तीन विशेषताहरूले लेजर प्रशोधनलाई विभिन्न उत्पादन क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा अँगालेका छन्। चाहे यो उच्च-शक्ति धातु काट्ने होस् वा मध्यम देखि कम शक्ति स्तरमा माइक्रो-प्रशोधन, लेजर विधिहरूले परम्परागत प्रशोधन प्रविधिहरू भन्दा महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू प्रदर्शन गरेका छन्। फलस्वरूप, लेजर प्रशोधनले विगत एक दशक वा सो भन्दा बढी समयमा द्रुत र व्यापक प्रयोग देखेको 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 फेमटोसेकेन्ड 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 गर्‍यो, तर परिपक्व उत्पादनहरू २०१४ सम्म मात्र देखा पर्‍यो। यसभन्दा पहिले, लगभग सबै अल्ट्राफास्ट लेजरहरू आयात गरिन्थ्यो।

२०१५ सम्ममा, विदेशी निर्माताहरूसँग तुलनात्मक रूपमा परिपक्व प्रविधि थियो, तैपनि अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागत २० लाख चिनियाँ युआनभन्दा बढी थियो। एउटा परिशुद्धता 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 रूपमा देखा परे, र २०१७ सम्ममा, दस भन्दा बढी चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजर कम्पनीहरूले विदेशी उत्पादनहरूसँग बराबर प्रतिस्पर्धा गरिरहेका थिए। चिनियाँ-निर्मित अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको मूल्य केवल दशौं हजार युआनमा थियो, जसले गर्दा आयातित उत्पादनहरूले आफ्नो मूल्य तदनुसार घटाउन बाध्य भए। त्यस समयमा, स्वदेशी रूपमा उत्पादित अल्ट्राफास्ट लेजरहरू स्थिर भए र कम-शक्ति चरण (३W-१५W) मा कर्षण प्राप्त गरे। चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको ढुवानी २०१५ मा १०० भन्दा कम एकाइहरूबाट बढेर २०२१ मा २,४०० एकाइ 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 अल्ट्राभायोलेट पिकोसेकेन्ड लेजरको सफल विकास र ५० वाटको फेमटोसेकेन्ड लेजरको क्रमिक परिपक्वता। २०२३ मा, बेइजिङमा रहेको एक कम्पनीले ५०० वाटको उच्च-शक्ति 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 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 धेरै पछाडि छ। यो विसंगति मुख्यतया चिनियाँ अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागि डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग बजार पूर्ण रूपमा खुला नभएको तथ्यबाट उत्पन्न हुन्छ। स्वदेशी र विदेशी लेजर निर्माताहरू 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 गिरावटले धेरै प्रयोगकर्ताहरूलाई अल्ट्राफास्ट लेजर लाइनहरूमा आफ्नो उत्पादन विस्तार गर्न हिचकिचाएको छ।

पाना धातुमा देखिने लेजर काट्ने र वेल्डिङको विपरीत, अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको प्रशोधन क्षमताले अत्यन्तै छोटो समयमा कार्यहरू पूरा गर्दछ, जसले गर्दा विभिन्न प्रक्रियाहरूमा व्यापक अनुसन्धानको आवश्यकता पर्दछ। हाल, हामी प्रायः उल्लेख गर्छौं कि अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको पूर्ण-स्क्रिन स्मार्टफोनहरू, गिलास, OLED PET फिल्म, FPC लचिलो बोर्डहरू, PERC सौर्य कोषहरू, वेफर काट्ने, र सर्किट बोर्डहरूमा ब्लाइन्ड होल ड्रिलिंग लगायत अन्य क्षेत्रहरू काट्ने परिपक्व अनुप्रयोगहरू छन्। थप रूपमा, विशेष कम्पोनेन्टहरू ड्रिलिंग र काट्नेको लागि एयरोस्पेस र रक्षा क्षेत्रहरूमा 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 रहन्छ। अर्धचालक सामग्री, चिप्स, वेफर, PCB, तामाले ढाकिएको बोर्डहरू, र SMT जस्ता ठूला-ठूला उत्पादन भएका उद्योगहरूमा, अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको केही महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोगहरू छन्, यदि कुनै छन् भने। यसले अल्ट्राफास्ट लेजर अनुप्रयोगहरू र प्रक्रियाहरूको विकासमा ढिलाइलाई जनाउँछ, लेजर प्रविधिको प्रगतिको गति भन्दा 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 ठूलो मात्रामा हुँदैनन् र चिप्स, PCB र प्यानल जस्ता उद्योगहरूमा प्रक्रिया विकासको लागि सीमित अवसरहरू हुन्छन्। 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 उपकरण लागतलाई विचार गर्दा महत्त्वपूर्ण परीक्षण र त्रुटिको आवश्यकता पर्दछ। यो संक्रमण सजिलो प्रक्रिया होइन।

पूर्ण-प्यानल गिलास काट्ने अल्ट्राफास्ट लेजरहरूको लागि एक विशिष्ट स्थानमा प्रवेश बिन्दु हुन सक्छ। मोबाइल गिलास स्क्रिनहरूको लागि लेजर काट्ने द्रुत अपनाउने एक सफल उदाहरणको रूपमा खडा छ। यद्यपि, अन्य उद्योगहरूमा विशेष सामग्री घटकहरू 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 चीनको अल्ट्राफास्ट लेजर प्रशोधन प्रविधिको समग्र स्तर अझै उच्च छैन भनेर हाइलाइट गर्दछ। यसले भविष्यको विकासको लागि विशाल सम्भावनालाई पनि संकेत गर्दछ, अर्को दशकमा अल्ट्राफास्ट लेजर प्रशोधन अनुप्रयोगहरूमा क्रमिक वृद्धिको अपेक्षित साथ।