Metallipulbrisektori võtmematerjalina on vasel ja selle sulamid oma erakordse elektrijuhtivuse, soojusjuhtivuse ja korrosioonikindlusega asendamatul positsioonil kõrgetasemelistes{0}}tootmisvaldkondades, nagu lennundus, elektroonika, elektrisõidukid ja palju muud. Vasepulbri kasutamine Laser Powder Bed Fusionile (LPBF), mis on peavoolu metallilisandite tootmistehnoloogia, on aga pikka aega seisnud silmitsi peamise väljakutsega: traditsiooniliste infrapunalaserite ja vaskmaterjali vahelise ülimadala energiaühenduse efektiivsusega. Viimastel aastatel, rohelise lasertehnoloogia küpsemise ja punase laserilahenduste-sügava optimeerimisega, on kodumaised ettevõtted juurutanud neil erinevatel lainepikkustel põhinevaid diferentseeritud tehnoloogilisi lähenemisviise, pakkudes tööstusele mitmekesiseid lahendusi.
Vasepulbri lisandite valmistamise raskus tuleneb selle materjali omadustest: kõrge peegelduvus ja kõrge soojusjuhtivus. Traditsiooniliste lähi-infrapunalaserite puhul, mille lainepikkus on umbes 1064 nm, ületab tahke vase peegeldusvõime 95%, mis tähendab, et suurem osa laserenergiast peegeldub otse ja seda ei saa pulbri sulatamiseks tõhusalt kasutada. Isegi kui osa energiast neeldub, põhjustab vase kõrge soojusjuhtivus, mis ulatub 390 W/(m·K) (ligikaudu viis korda suurem kui roostevaba terase oma), soojuse kiiret hajumist, mis toob kaasa ebastabiilse sulamiskogumi ja suure vastuvõtlikkuse sellistele defektidele nagu poorsus, sulandumise puudumine ja pritsmed. Selle probleemi lahendamise tuum seisneb füüsikalise põhimõtte kasutamises, mille kohaselt vase laseri neelduvus varieerub sõltuvalt lainepikkusest. Uuringud näitavad, et toatemperatuuril on vase neelduvus 1064 nm infrapunalaseri puhul vaid 4–5%, samas kui 515–532 nm rohelise valguse puhul hüppab see umbes 40%-ni, mis on peaaegu suurusjärgu tõus. See märkimisväärne neeldumisvõime erinevus tuleneb erineva lainepikkusega footonite ja vase vabade elektronide vastastikusest koostoimemehhanismist. Lühema lainepikkusega (rohelised) footonitel on suurem energia ja vase elektronid neelavad neid kergemini ja muundatakse soojuseks, suurendades oluliselt laserenergia kasutamise efektiivsust.
Tehniliste väljakutsetega tegelemine:
1. Madala neelduvusega probleem. Vase oma olemuselt madal neelduvus punase laservalguse puhul on peamine füüsiline piirang. Seda lahendatakse täieliku -süsteemi kõrge-peegelduskindlusega disainiga, mis hõlmab põhjalikku kohandamist alates seadmete arhitektuurist kuni protsessiparameetriteni, et optimeerida energiaülekande tõhusust.
2. Kitsas protsessiaken: vasepulbri punane laserprintimine nõuab täpsemat protsessi juhtimist. Selle probleemi lahendamiseks kasutatakse ise-väljatöötatud GHA (gaasi atomiseerimise) pulbri tootmisprotsessi, et toota kõrge-puhtusastmega vasepulbrit, mille sfäärilisus on 95% või suurem ja hapnikusisaldus<200 ppm, providing a material foundation for process optimization.
3. Soojusjuhtimise väljakutse: vase kõrge soojusjuhtivus põhjustab kiiret soojuse hajumist. Pulbri, seadmete ja protsessi vahelise "sügava sünergia" abil on saavutatud läbimurre soojusjuhtivuse stabiliseerimisel vahemikus 400{4}}410 W/(m·K), võimaldades 3D-prinditud komponentide soojustõhususel naasta tavapärasele puhtale vasele omasele ideaalsele tasemele.
Kasutusstsenaariumid: punane laserlahendus sobib eriti hästi-rakendustele, kus kulutundlikkus, suure-formaadis osade partiide tootmine ja ülikõrged soojusjuhtivuse nõuded on ülimalt tähtsad, näiteks andmekeskuse vedelikjahutusplaadid, suuremahulised -soojusvahetid ja jõuelektroonika soojuse hajutamise substraadid.