लेजर मार्किंग मशीन बेस अपग्रेड गाइड: पिकोसेकंड-स्तरीय प्रसंस्करण में ग्रेनाइट और कास्ट आयरन के बीच परिशुद्धता क्षीणन की तुलना।

पिकोसेकंड-लेवल लेजर मार्किंग मशीनों के क्षेत्र में, सटीकता उपकरण के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए मुख्य संकेतक है। लेजर सिस्टम और सटीक घटकों के लिए एक प्रमुख वाहक के रूप में आधार, इसकी सामग्री सीधे प्रसंस्करण सटीकता की स्थिरता को प्रभावित करती है। ग्रेनाइट और कच्चा लोहा, दो मुख्यधारा के आधार सामग्री के रूप में, पिकोसेकंड-लेवल अल्ट्रा-फाइन प्रसंस्करण के दौरान सटीकता क्षीणन विशेषताओं में महत्वपूर्ण अंतर हैं। यह लेख उपकरण उन्नयन के लिए एक वैज्ञानिक आधार प्रदान करने के लिए दोनों के प्रदर्शन लाभ और नुकसान का गहराई से विश्लेषण करेगा।
भौतिक गुण परिशुद्धता का आधार निर्धारित करते हैं
ग्रेनाइट मूलतः एक आग्नेय चट्टान है जो सैकड़ों लाखों वर्षों में भूगर्भीय प्रक्रियाओं के माध्यम से निर्मित होती है। इसकी आंतरिक क्रिस्टल संरचना सघन और एकसमान है, जिसका रैखिक विस्तार गुणांक 0.5-8 ×10⁻⁶/℃ जितना कम है, जो इंडियम स्टील जैसे सटीक मिश्र धातुओं के बराबर है। यह विशेषता परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव होने पर इसके आयामी परिवर्तन को लगभग नगण्य बना देती है, जिससे थर्मल विस्तार और संकुचन के कारण होने वाली ऑप्टिकल पथ ऑफसेट और यांत्रिक त्रुटियों से प्रभावी रूप से बचा जा सकता है। इसके अलावा, ग्रेनाइट का घनत्व 2.6-2.8g /cm³ जितना अधिक होता है, जिसमें स्वाभाविक रूप से उत्कृष्ट कंपन अवशोषण क्षमता होती है। यह लेजर प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न उच्च-आवृत्ति कंपन को तेजी से कम कर सकता है, जिससे ऑप्टिकल सिस्टम और चलती भागों की स्थिरता सुनिश्चित होती है।

कास्ट आयरन बेस का इस्तेमाल उनके बेहतरीन कास्टिंग प्रदर्शन और लागत लाभ के कारण व्यापक रूप से किया जाता है। ग्रे कास्ट आयरन की विशिष्ट फ्लेक ग्रेफाइट संरचना इसे कुछ खास डंपिंग प्रदर्शन प्रदान करती है, जो कंपन ऊर्जा का लगभग 30% से 50% अवशोषित कर सकती है। हालांकि, कास्ट आयरन के थर्मल विस्तार का गुणांक लगभग 10-12 ×10⁻⁶/℃ है, जो ग्रेनाइट से 2-3 गुना है। लंबे समय तक निरंतर प्रसंस्करण द्वारा उत्पन्न गर्मी के संचय के तहत, आयामी विरूपण होने का खतरा होता है। इस बीच, कास्ट आयरन के अंदर कास्टिंग तनाव होता है। जैसे-जैसे उपयोग प्रक्रिया के दौरान तनाव जारी होता है, यह आधार की समतलता और लंबवतता में अपरिवर्तनीय परिवर्तन का कारण बन सकता है।
पिकोसेकंड-स्तरीय प्रसंस्करण में परिशुद्धता क्षीणन तंत्र
पिकोसेकंड लेजर प्रसंस्करण, इसकी अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स विशेषताओं के साथ, उप-माइक्रोन स्तर या यहां तक ​​कि नैनोमीटर स्तर पर ठीक प्रसंस्करण प्राप्त कर सकता है, लेकिन यह उपकरण की स्थिरता के लिए सख्त आवश्यकताएं भी रखता है। ग्रेनाइट बेस, इसकी स्थिर आंतरिक संरचना के साथ, उच्च आवृत्ति लेजर प्रभाव के तहत उप-माइक्रोन स्तर पर कंपन प्रतिक्रिया को नियंत्रित कर सकता है, प्रभावी रूप से लेजर फोकस की स्थिति सटीकता को बनाए रखता है। मापा डेटा से पता चलता है कि ग्रेनाइट बेस वाली लेजर मार्किंग मशीन लगातार 8 घंटे की पिकोसेकंड प्रोसेसिंग के बाद भी ± 0.5μm के भीतर एक लाइन चौड़ाई विचलन बनाए रखती है।
जब कच्चा लोहा आधार पिकोसेकंड लेजर के उच्च आवृत्ति कंपन के संपर्क में आता है, तो आंतरिक अनाज संरचना निरंतर प्रभाव के कारण सूक्ष्म थकान से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप आधार की कठोरता में कमी आती है। एक निश्चित अर्धचालक विनिर्माण उद्यम के निगरानी डेटा से पता चलता है कि छह महीने के संचालन के बाद, कच्चा लोहा आधार वाले उपकरणों की प्रसंस्करण सटीकता क्षीणन दर 12% तक पहुँच जाती है, जो मुख्य रूप से रेखा किनारों की खुरदरापन में वृद्धि और स्थिति त्रुटियों के विस्तार के रूप में प्रकट होती है। इस बीच, कच्चा लोहा पर्यावरणीय आर्द्रता के प्रति अपेक्षाकृत संवेदनशील होता है। लंबे समय तक उपयोग से जंग लगने का खतरा होता है, जिससे परिशुद्धता में गिरावट और भी तेज हो जाती है।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में प्रदर्शन अंतर का सत्यापन
3C इलेक्ट्रॉनिक परिशुद्धता घटक प्रसंस्करण के क्षेत्र में, एक प्रसिद्ध उद्यम ने दो प्रकार के सामग्री आधारों के उपकरण प्रदर्शन पर तुलनात्मक परीक्षण किया। प्रयोग में, एक ही विन्यास वाली दो पिकोसेकंड लेजर मार्किंग मशीनों को क्रमशः ग्रेनाइट और कास्ट आयरन बेस से सुसज्जित किया गया था ताकि 0.1 मिमी की चौड़ाई वाले मोबाइल फोन स्क्रीन के ग्लास को काटा और चिह्नित किया जा सके। 200 घंटे की निरंतर प्रसंस्करण के बाद, ग्रेनाइट बेस उपकरण की प्रसंस्करण सटीकता की अवधारण दर 98.7% थी, जबकि कास्ट आयरन बेस उपकरण की केवल 86.3% थी। बाद वाले द्वारा संसाधित ग्लास के किनारों पर स्पष्ट सॉटूथ दोष दिखाई दिए।
एयरोस्पेस घटकों के निर्माण में, एक निश्चित शोध संस्थान के दीर्घकालिक निगरानी डेटा अधिक सहजता से अंतर को दर्शाते हैं: ग्रेनाइट बेस के साथ लेजर अंकन मशीन में पांच साल की सेवा जीवन के भीतर 3μm से कम का संचयी परिशुद्धता क्षीणन होता है; हालांकि, तीन साल बाद, आधार के विरूपण के कारण कच्चा लोहा आधार उपकरण की प्रसंस्करण त्रुटि ± 10μm के प्रक्रिया मानक से अधिक हो गई है, और समग्र मशीन सटीकता अंशांकन किया जाना है।
निर्णयों को उन्नत करने के लिए सुझाव
यदि उद्यम उच्च परिशुद्धता और लंबे चक्र की स्थिर प्रसंस्करण को अपनी मुख्य मांग के रूप में लेते हैं, विशेष रूप से सेमीकंडक्टर चिप्स और सटीक ऑप्टिकल घटकों जैसे क्षेत्रों में, ग्रेनाइट बेस, उनकी उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और कंपन प्रतिरोध के साथ, एक आदर्श अपग्रेड विकल्प हैं। यद्यपि इसकी प्रारंभिक खरीद लागत कास्ट आयरन की तुलना में 30% से 50% अधिक है, पूर्ण जीवन चक्र लागत के दृष्टिकोण से, रखरखाव के लिए सटीक अंशांकन और उपकरण डाउनटाइम की कम आवृत्ति समग्र लाभ को काफी बढ़ा सकती है। अपेक्षाकृत कम प्रसंस्करण सटीकता आवश्यकताओं और सीमित बजट वाले अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए, कास्ट आयरन बेस का उपयोग अभी भी उपयोग के वातावरण को उचित रूप से नियंत्रित करने के आधार पर एक संक्रमणकालीन समाधान के रूप में किया जा सकता है।
पिकोसेकंड-स्तर प्रसंस्करण में ग्रेनाइट और कच्चा लोहा की सटीक क्षीणन विशेषताओं की व्यवस्थित रूप से तुलना करके, यह देखा जा सकता है कि उपयुक्त आधार सामग्री का चयन लेजर अंकन मशीन की प्रसंस्करण सटीकता और विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है। उद्यमों को अपनी स्वयं की तकनीकी आवश्यकताओं और लागत विचारों के प्रकाश में, उच्च अंत विनिर्माण के लिए एक ठोस उपकरण आधार प्रदान करने के लिए आधार उन्नयन योजना पर वैज्ञानिक निर्णय लेना चाहिए।