Metall kukunlari sektorida asosiy material sifatida mis va uning qotishmalari o‘zining ajoyib elektr o‘tkazuvchanligi, issiqlik o‘tkazuvchanligi va korroziyaga chidamliligi bilan aerokosmik, elektronika, elektromobillar va boshqa-ishlab chiqarishning yuqori sohalarida almashtirib bo‘lmas o‘rinni egallaydi. Biroq, asosiy metall qo'shimchalarini ishlab chiqarish texnologiyasi bo'lgan Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ga mis kukunini qo'llash uzoq vaqtdan beri asosiy muammoga duch keldi: an'anaviy infraqizil lazerlar va mis materiali o'rtasidagi juda past energiya ulanish samaradorligi. So'nggi yillarda yashil lazer texnologiyasining etukligi va qizil lazer yechimlarini chuqur optimallashtirish bilan-mahalliy kompaniyalar ushbu turli to'lqin uzunliklariga asoslangan tabaqalashtirilgan texnologik yondashuvlarni joriy etib, sohaga turli yechimlarni taklif qilishdi.
Mis kukuni qo'shimchalarini ishlab chiqarishdagi qiyinchilik uning moddiy xususiyatlaridan kelib chiqadi: yuqori aks ettirish va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi. To'lqin uzunligi 1064 nm atrofida bo'lgan an'anaviy yaqin{1}}infraqizil lazerlar uchun qattiq misning aks ettirish qobiliyati 95% dan oshadi, ya'ni lazer energiyasining katta qismi to'g'ridan-to'g'ri aks etadi va uni kukun eritish uchun samarali ishlatib bo'lmaydi. Agar ba'zi energiya so'rilsa ham, misning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi 390 Vt / (m·K) ga (zanglamaydigan po'latdan taxminan besh baravar) tez issiqlik tarqalishiga olib keladi, bu esa beqaror eritma hovuziga olib keladi va g'ovaklik, termoyadroviyning etishmasligi va chayqalish kabi nuqsonlarga yuqori sezuvchanlikka olib keladi. Ushbu muammoni hal qilishning asosi misning lazerni yutish qobiliyati to'lqin uzunligiga qarab o'zgarib turadigan jismoniy printsipdan foydalanishdan iborat. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, xona haroratida 1064 nm infraqizil lazer uchun misning singishi bor-yo'g'i 4% -5% ni tashkil qiladi, 515-532 nm yashil yorug'lik uchun esa u taxminan 40% ga oshadi, bu deyarli kattalik tartibiga o'sadi. Absorptivlikdagi bu sezilarli farq turli to'lqin uzunlikdagi fotonlar va misdagi erkin elektronlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning aniq mexanizmlaridan kelib chiqadi. Qisqa to'lqin uzunligi (yashil) fotonlar yuqori energiyaga ega va mis elektronlari tomonidan tezroq so'riladi va issiqlikka aylanadi, bu esa lazer energiyasidan foydalanish samaradorligini tubdan oshiradi.
Texnik muammolarni hal qilish:
1. Past singdiruvchanlik muammosi: qizil lazer nuri uchun misning tabiiy ravishda past singishi asosiy jismoniy cheklovdir. Bu energiya uzatish samaradorligini optimallashtirish uchun asbob-uskunalar arxitekturasidan jarayon parametrlarigacha chuqur moslashtirishni oʻz ichiga olgan toʻliq{2}}tizimning yuqori aks ettiruvchi qarshilik dizayni orqali hal qilinadi.
2. Tor jarayon oynasi: mis kukunini qizil lazer bosib chiqarish aniqroq jarayon nazoratini talab qiladi. Bu sferikligi 95% dan yuqori yoki unga teng boʻlgan va kislorod miqdori yuqori-tozalikdagi mis kukunini ishlab chiqarish uchun{2}}oʻz-oʻzidan ishlab chiqilgan GHA (Gaz Atomizatsiyasi) kukunini ishlab chiqarish jarayonidan foydalanish orqali hal qilinadi.<200 ppm, providing a material foundation for process optimization.
3. Issiqlik boshqaruvi muammosi: Misning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tez issiqlik tarqalishiga olib keladi. Kukun, asbob-uskunalar va jarayon o'rtasidagi "chuqur sinergiya" orqali 400-410 Vt/(m·K) oralig'ida issiqlik o'tkazuvchanligini barqarorlashtirishda yutuqga erishildi, bu 3D-bosma komponentlarning issiqlik ko'rsatkichlarini an'anaviy sof misga xos ideal darajaga qaytarish imkonini beradi.
Qo‘llash stsenariylari: Qizil lazer yechimi, ayniqsa, xarajat sezgirligi, katta{1}}formatli qismlarni ishlab chiqarish va issiqlik o‘tkazuvchanligining o‘ta yuqori talablari muhim bo‘lgan ilovalar uchun juda mos keladi, masalan, ma’lumotlar markazi suyuq sovutish plitalari, katta{2}}masajdagi issiqlik almashtirgichlar va quvvat elektroniği uchun issiqlik tarqalish substratlari.