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希禾增材专稿:红光与绿光之争——铜材料增材制造的技术革新

AI 导读

希禾增材对比1064 nm近红外与532 nm绿光激光在铜增材制造中的表现:绿光对铜吸收率约40%,约为近红外的8倍,可形成宽122-148 μm、深38-52 μm的连续熔池。其绿光打印铜件相对致密度达99.95%以上,电导率100% IACS,热导率400 W/(m·K),面向AI芯片液冷与高速光模块热管理。

深度导读
随着AI算力提升,AI芯片与高速光模块功率密度持续上升,铜及铜合金因导热导电性能优异成为高性能散热部件的关键材料,而激光增材制造为复杂微通道冷板等结构提供了新的成形路径。难点在于铜对传统近红外激光吸收率低,高质量成形受限。 文章从波长切入对比:1064 nm近红外光纤激光对铜的吸收率仅约5%,约95%能量被反射,强反射光返回光路还会给振镜、保护镜片带来额外热负荷,甚至造成烧蚀损伤;532 nm绿光激光对铜的吸收率可达约40%,约为近红外的8倍,能量耦合效率明显提升。 熔池模拟显示,近红外条件下铜粉末床仅局部熔化,难以形成连续且足够熔深的熔池,粉末与基板熔合不充分;绿光则在多组功率与扫描速度组合下形成连续熔池,熔池宽度约122-148 μm、深度约38-52 μm,实现粉末层与基板有效熔合。 工艺窗口对比中,近红外可获高致密度的参数区间狭窄,绿光在更宽参数范围内保持较高相对致密度。性能验证方面,希禾增材用绿光激光成形的铜件相对致密度达99.95%以上,电导率100% IACS,热导率400 W/(m·K)。 面向AI芯片液冷散热、高速光模块热管理及高性能换热器等场景,希禾增材称将依托公大激光自主研发的绿光激光器,推进绿光激光装备与铜材料工艺协同,提升铜合金复杂结构一体化制造能力。

来源:光纤在线 · 光通信 · c-fol.net