绿色激光有望应用于纯铜材料3D打印

2022-06-24 11:01

从二十世纪六十年代到八十年代期间，人们利用各种非线性晶体材料进行内腔倍频Nd：YAG激光器以获得绿光光源。进入二十世纪九十年代，具有寿命长、可靠性高、体积小、效率高等优点的高功率、高重复频率全固态绿光激光器得到了空前的发展。而随着国产半导体激光器质量的提高以及国外半导体激光器价格的降低，国内全固态高功率绿光激光器的研究也有了极大的进展。

2021年，德国通快首发了旗下3千瓦高功率连续绿光碟片激光器。据悉，该产品平均输出功率高达3千瓦，代表了目前绿激光系列中的最强功率，非常适合铜、铝等高反材料的焊接工作，特别是在以新能源汽车动力电池为代表的锂电行业，通快绿光激光器（1000－3000W）可实现多达120层的铜箔焊接，几乎无飞溅，熔深精确可控。此外，高功率绿光在纯铜材料增材制造－3D打印应用上也有着突出优势。

据德国光子技术研究所给出的研究结果，在室温20℃，铜处于固态的时候，对绿光波段的吸收率为40％左右；而在温度升至1600℃，铜处于熔融状态后，吸收率反而下降了5％左右。即铜融化后对绿光的吸收是略有下降。这一特性有助于在加工铜时获得稳定的小孔，并能达到几乎是零飞溅。这是绿光激光相对于红外激光焊接的明显优势。

上述研究证明，绿色激光可作为高反金属材料3D打印的最佳光源，进行纯铜材料3D 打印，可以良好的解决相关问题，实现大于99．95％的致密度。未来，绿色激光有望应用于纯铜材料3D打印，纯铜材料3D打印市场规模也将有望得到进一步扩大。