ലേസർ മാർക്കിംഗ് മെഷീൻ ബേസ് അപ്‌ഗ്രേഡ് ഗൈഡ്: പിക്കോസെക്കൻഡ്-ലെവൽ പ്രോസസ്സിംഗിൽ ഗ്രാനൈറ്റിനും കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിനും ഇടയിലുള്ള പ്രിസിഷൻ അറ്റൻവേഷന്റെ താരതമ്യം.

പിക്കോസെക്കൻഡ്-ലെവൽ ലേസർ മാർക്കിംഗ് മെഷീനുകളുടെ മേഖലയിൽ, ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനം വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സൂചകമാണ് കൃത്യത. ലേസർ സിസ്റ്റത്തിനും കൃത്യതാ ഘടകങ്ങൾക്കും ഒരു പ്രധാന കാരിയർ എന്ന നിലയിൽ, അതിന്റെ മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യതയുടെ സ്ഥിരതയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. രണ്ട് മുഖ്യധാരാ അടിസ്ഥാന വസ്തുക്കളായ ഗ്രാനൈറ്റിനും കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിനും, പിക്കോസെക്കൻഡ്-ലെവൽ അൾട്രാ-ഫൈൻ പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് കൃത്യതാ അറ്റൻവേഷൻ സ്വഭാവസവിശേഷതകളിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. ഉപകരണങ്ങൾ നവീകരിക്കുന്നതിന് ശാസ്ത്രീയ അടിത്തറ നൽകുന്നതിന് ഈ ലേഖനം രണ്ടിന്റെയും പ്രകടന ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും ആഴത്തിൽ വിശകലനം ചെയ്യും. ​
കൃത്യതയുടെ അടിസ്ഥാനം ഭൗതിക ഗുണങ്ങളാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.
ഗ്രാനൈറ്റ് അടിസ്ഥാനപരമായി കോടിക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി ഭൂമിശാസ്ത്ര പ്രക്രിയകളിലൂടെ രൂപം കൊള്ളുന്ന ഒരു അഗ്നിശിലയാണ്. ഇതിന്റെ ആന്തരിക ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന സാന്ദ്രവും ഏകീകൃതവുമാണ്, 0.5-8 × 10⁻⁶/℃ വരെ കുറഞ്ഞ രേഖീയ വികാസ ഗുണകം, ഇൻഡിയം സ്റ്റീൽ പോലുള്ള കൃത്യതയുള്ള ലോഹസങ്കരങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. ഈ സ്വഭാവം ആംബിയന്റ് താപനിലയിൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ അതിന്റെ ഡൈമൻഷണൽ മാറ്റത്തെ ഏതാണ്ട് നിസ്സാരമാക്കുന്നു, താപ വികാസവും സങ്കോചവും മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ പാത്ത് ഓഫ്‌സെറ്റും മെക്കാനിക്കൽ പിശകുകളും ഫലപ്രദമായി ഒഴിവാക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഗ്രാനൈറ്റിന്റെ സാന്ദ്രത 2.6-2.8g /cm³ വരെ ഉയർന്നതാണ്, ഇത് സ്വാഭാവികമായും മികച്ച വൈബ്രേഷൻ ആഗിരണം ശേഷിയുള്ളതാണ്. ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി വൈബ്രേഷനുകളെ ഇത് വേഗത്തിൽ കുറയ്ക്കുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെയും സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

മികച്ച കാസ്റ്റിംഗ് പ്രകടനവും ചെലവ് ഗുണങ്ങളും കാരണം കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ചാരനിറത്തിലുള്ള കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന്റെ സാധാരണ ഫ്ലേക്ക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടന ഇതിന് ഒരു നിശ്ചിത ഡാംപിംഗ് പ്രകടനം നൽകുന്നു, ഇത് ഏകദേശം 30% മുതൽ 50% വരെ വൈബ്രേഷൻ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യും. എന്നിരുന്നാലും, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന്റെ താപ വികാസത്തിന്റെ ഗുണകം ഏകദേശം 10-12 × 10⁻⁶/℃ ആണ്, ഇത് ഗ്രാനൈറ്റിനേക്കാൾ 2-3 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ദീർഘകാല തുടർച്ചയായ പ്രോസസ്സിംഗ് വഴി ഉണ്ടാകുന്ന താപത്തിന്റെ ശേഖരണത്തിൽ, ഡൈമൻഷണൽ രൂപഭേദം സംഭവിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. അതേസമയം, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിനുള്ളിൽ കാസ്റ്റിംഗ് സമ്മർദ്ദമുണ്ട്. ഉപയോഗ പ്രക്രിയയിൽ സമ്മർദ്ദം പുറത്തുവിടുന്നതിനാൽ, അത് അടിത്തറയുടെ പരന്നതയിലും ലംബതയിലും മാറ്റാനാവാത്ത മാറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണമായേക്കാം. ​
പിക്കോസെക്കൻഡ്-ലെവൽ പ്രോസസ്സിംഗിലെ പ്രിസിഷൻ അറ്റന്യൂവേഷൻ മെക്കാനിസം
അൾട്രാ-ഷോർട്ട് പൾസ് സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള പിക്കോസെക്കൻഡ് ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗിന് സബ്-മൈക്രോൺ തലത്തിലോ നാനോമീറ്റർ തലത്തിലോ പോലും മികച്ച പ്രോസസ്സിംഗ് നേടാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ സ്ഥിരതയ്ക്ക് ഇത് കർശനമായ ആവശ്യകതകളും ഉന്നയിക്കുന്നു. സ്ഥിരതയുള്ള ആന്തരിക ഘടനയുള്ള ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസിന്, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ലേസർ ആഘാതത്തിൽ സബ്-മൈക്രോൺ തലത്തിൽ വൈബ്രേഷൻ പ്രതികരണം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, ലേസർ ഫോക്കസിന്റെ സ്ഥാനനിർണ്ണയ കൃത്യത ഫലപ്രദമായി നിലനിർത്തുന്നു. തുടർച്ചയായ 8 മണിക്കൂർ പിക്കോസെക്കൻഡ് പ്രോസസ്സിംഗിന് ശേഷവും ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുള്ള ലേസർ മാർക്കിംഗ് മെഷീൻ ±0.5μm-നുള്ളിൽ ഒരു ലൈൻ വീതി വ്യതിയാനം നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് അളന്ന ഡാറ്റ കാണിക്കുന്നു.
കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസ് പിക്കോസെക്കൻഡ് ലേസറിന്റെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി വൈബ്രേഷന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, തുടർച്ചയായ ആഘാതം മൂലം ആന്തരിക ധാന്യ ഘടന സൂക്ഷ്മ ക്ഷീണത്തിന് വിധേയമാകും, അതിന്റെ ഫലമായി അടിത്തറയുടെ കാഠിന്യം കുറയുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണ സംരംഭത്തിൽ നിന്നുള്ള മോണിറ്ററിംഗ് ഡാറ്റ കാണിക്കുന്നത്, ആറ് മാസത്തെ പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസുകളുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യത അറ്റൻവേഷൻ നിരക്ക് 12% ൽ എത്തുന്നു, ഇത് പ്രധാനമായും ലൈൻ അരികുകളുടെ പരുക്കനതയിലെ വർദ്ധനവായും സ്ഥാനനിർണ്ണയ പിശകുകളുടെ വികാസമായും പ്രകടമാണ്. അതേസമയം, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് പരിസ്ഥിതി ഈർപ്പം താരതമ്യേന സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. ദീർഘകാല ഉപയോഗം തുരുമ്പെടുക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് കൃത്യതയുടെ അപചയത്തെ കൂടുതൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.
പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിലെ പ്രകടന വ്യത്യാസങ്ങളുടെ പരിശോധന.
3C ഇലക്ട്രോണിക് പ്രിസിഷൻ കമ്പോണന്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് മേഖലയിൽ, ഒരു പ്രശസ്ത സംരംഭം രണ്ട് തരം മെറ്റീരിയൽ ബേസുകളുടെ ഉപകരണ പ്രകടനത്തെക്കുറിച്ച് ഒരു താരതമ്യ പരിശോധന നടത്തി. പരീക്ഷണത്തിൽ, ഒരേ കോൺഫിഗറേഷനുള്ള രണ്ട് പിക്കോസെക്കൻഡ് ലേസർ മാർക്കിംഗ് മെഷീനുകളിൽ യഥാക്രമം ഗ്രാനൈറ്റ്, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസുകൾ ഘടിപ്പിച്ചിരുന്നു, 0.1mm വീതിയുള്ള മൊബൈൽ ഫോൺ സ്‌ക്രീനുകളുടെ ഗ്ലാസ് മുറിച്ച് അടയാളപ്പെടുത്താൻ ഇത് ഉപയോഗിച്ചു. 200 മണിക്കൂർ തുടർച്ചയായ പ്രോസസ്സിംഗിന് ശേഷം, ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യതയുടെ നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് 98.7% ആയിരുന്നു, അതേസമയം കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസ് ഉപകരണങ്ങളുടേത് 86.3% മാത്രമായിരുന്നു. രണ്ടാമത്തേത് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ഗ്ലാസിന്റെ അരികുകൾ വ്യക്തമായ സോടൂത്ത് വൈകല്യങ്ങൾ കാണിച്ചു.
എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഘടകങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ, ഒരു പ്രത്യേക ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിന്റെ ദീർഘകാല നിരീക്ഷണ ഡാറ്റ വ്യത്യാസങ്ങളെ കൂടുതൽ അവബോധജന്യമായി പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു: ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയുള്ള ലേസർ മാർക്കിംഗ് മെഷീനിന് അഞ്ച് വർഷത്തെ സേവന ജീവിതത്തിനുള്ളിൽ 3μm-ൽ താഴെയുള്ള ക്യുമുലേറ്റീവ് പ്രിസിഷൻ അറ്റൻവേഷൻ ഉണ്ട്; എന്നിരുന്നാലും, മൂന്ന് വർഷത്തിന് ശേഷം, അടിത്തറയുടെ രൂപഭേദം മൂലമുണ്ടായ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് പിശക് ±10μm എന്ന പ്രോസസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് കവിഞ്ഞു, കൂടാതെ മൊത്തത്തിലുള്ള മെഷീൻ കൃത്യത കാലിബ്രേഷൻ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.
തീരുമാനങ്ങൾ നവീകരിക്കുന്നതിനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ
ഉയർന്ന കൃത്യതയും ദീർഘചക്ര സ്ഥിരതയുമുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ്, പ്രത്യേകിച്ച് സെമികണ്ടക്ടർ ചിപ്പുകൾ, പ്രിസിഷൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ, മികച്ച താപ സ്ഥിരതയും വൈബ്രേഷൻ പ്രതിരോധവുമുള്ള ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകൾ, അവയുടെ പ്രധാന ആവശ്യങ്ങളായി എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഒരു അനുയോജ്യമായ അപ്‌ഗ്രേഡ് തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്. കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിനേക്കാൾ 30% മുതൽ 50% വരെ പ്രാരംഭ സംഭരണ ​​ചെലവ് കൂടുതലാണെങ്കിലും, പൂർണ്ണ ജീവിത ചക്ര ചെലവിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ, പ്രിസിഷൻ കാലിബ്രേഷന്റെ കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയും അറ്റകുറ്റപ്പണികൾക്കുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനരഹിതമായ സമയവും മൊത്തത്തിലുള്ള നേട്ടങ്ങളെ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കും. താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യത ആവശ്യകതകളും പരിമിതമായ ബജറ്റുകളും ഉള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഉപയോഗ പരിസ്ഥിതിയെ ന്യായമായി നിയന്ത്രിക്കുക എന്ന മുൻവിധിയോടെ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ബേസുകൾ ഇപ്പോഴും ഒരു പരിവർത്തന പരിഹാരമായി ഉപയോഗിക്കാം.
പിക്കോസെക്കൻഡ്-ലെവൽ പ്രോസസ്സിംഗിൽ ഗ്രാനൈറ്റിന്റെയും കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന്റെയും പ്രിസിഷൻ അറ്റൻവേഷൻ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ വ്യവസ്ഥാപിതമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ലേസർ മാർക്കിംഗ് മെഷീനിന്റെ പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യതയും വിശ്വാസ്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഘട്ടമാണ് ഉചിതമായ അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നിർമ്മാണത്തിന് ശക്തമായ ഉപകരണ അടിത്തറ നൽകുന്നതിന്, സംരംഭങ്ങൾ അവരുടെ സ്വന്തം സാങ്കേതിക ആവശ്യകതകളുടെയും ചെലവ് പരിഗണനകളുടെയും വെളിച്ചത്തിൽ അടിസ്ഥാന നവീകരണ പദ്ധതിയിൽ ശാസ്ത്രീയ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കണം.