ধাতব পাউডার সেক্টরে একটি মূল উপাদান হিসাবে, তামা এবং এর মিশ্রণগুলি, তাদের ব্যতিক্রমী বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, তাপ পরিবাহিতা এবং জারা প্রতিরোধের সাথে, মহাকাশ, ইলেকট্রনিক্স, বৈদ্যুতিক যান এবং আরও অনেক কিছুর মতো উচ্চ-উৎপাদন ক্ষেত্রে একটি অপরিবর্তনীয় অবস্থান ধরে রাখে। যাইহোক, লেজার পাউডার বেড ফিউশন (LPBF), একটি মূলধারার ধাতু সংযোজন উত্পাদন প্রযুক্তিতে তামার পাউডার প্রয়োগ করা দীর্ঘদিন ধরে একটি মূল চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়েছে: ঐতিহ্যবাহী ইনফ্রারেড লেজার এবং তামা উপাদানের মধ্যে অত্যন্ত কম শক্তি সংযোগের দক্ষতা। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, সবুজ লেজার প্রযুক্তির পরিপক্কতা এবং লাল লেজারের সমাধানগুলির গভীরতর অপ্টিমাইজেশানের সাথে, গার্হস্থ্য কোম্পানিগুলি এই বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে বৈচিত্র্যময় প্রযুক্তিগত পন্থা চালু করেছে, যা শিল্পকে বিভিন্ন সমাধান প্রদান করে৷
কপার পাউডার সংযোজন উত্পাদনে অসুবিধাটি এর উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি থেকে উদ্ভূত হয়: উচ্চ প্রতিফলন এবং উচ্চ তাপ পরিবাহিতা। প্রায় 1064nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ প্রচলিত কাছাকাছি{1}}ইনফ্রারেড লেজারগুলির জন্য, কঠিন তামার প্রতিফলন 95% ছাড়িয়ে যায়, যার অর্থ লেজার শক্তির বিশাল অংশ সরাসরি প্রতিফলিত হয় এবং পাউডার গলানোর জন্য কার্যকরভাবে ব্যবহার করা যায় না। এমনকি যদি কিছু শক্তি শোষিত হয়, তামার উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, 390 W/(m·K) (স্টেইনলেস স্টিলের প্রায় পাঁচগুণ) পৌঁছানোর ফলে দ্রুত তাপ অপচয় হয়, যা একটি অস্থির গলিত পুল এবং ছিদ্র, ফিউশনের অভাব এবং স্প্যাটারের মতো ত্রুটিগুলির জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতা সৃষ্টি করে। এই সমস্যাটি সমাধানের মূল বিষয় হল শারীরিক নীতিটি ব্যবহার করা যে তামার লেজারের শোষণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে পরিবর্তিত হয়। গবেষণা দেখায় যে ঘরের তাপমাত্রায়, 1064nm ইনফ্রারেড লেজারের জন্য তামার শোষণ ক্ষমতা মাত্র 4%-5%, যেখানে 515-532nm সবুজ আলোর জন্য, এটি প্রায় 40%-এ লাফিয়ে যায়, যা প্রায় একটি ক্রম মাত্রার বৃদ্ধি। শোষণের এই উল্লেখযোগ্য পার্থক্যটি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন এবং তামার মুক্ত ইলেকট্রনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া করার স্বতন্ত্র প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়। সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য (সবুজ) ফোটন উচ্চ শক্তি ধারণ করে এবং তামার ইলেকট্রন দ্বারা আরও সহজে শোষিত হয় এবং তাপে রূপান্তরিত হয়, মৌলিকভাবে লেজার শক্তির ব্যবহার দক্ষতা বৃদ্ধি করে।
প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা:
1. কম শোষণের সমস্যা: লাল লেজারের আলোর জন্য তামার সহজাতভাবে কম শোষণ ক্ষমতা একটি প্রাথমিক শারীরিক সীমাবদ্ধতা। এটি সম্পূর্ণ-সিস্টেম উচ্চ-প্রতিফলন প্রতিরোধের নকশার মাধ্যমে সম্বোধন করা হয়, যাতে শক্তি সঞ্চালন দক্ষতা অপ্টিমাইজ করার জন্য সরঞ্জাম স্থাপত্য থেকে প্রক্রিয়া প্যারামিটার পর্যন্ত গভীর কাস্টমাইজেশন জড়িত।
2. সংকীর্ণ প্রক্রিয়া উইন্ডো: তামার পাউডারের লাল লেজার প্রিন্টিং আরও সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের দাবি করে। 95% এবং অক্সিজেনের পরিমাণের চেয়ে বেশি বা সমান গোলক সহ উচ্চ-বিশুদ্ধতা তামার পাউডার তৈরি করতে একটি স্ব--উন্নত GHA (গ্যাস অ্যাটোমাইজেশন) পাউডার উত্পাদন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে এটি মোকাবেলা করা হয়<200 ppm, providing a material foundation for process optimization.
3. তাপ ব্যবস্থাপনা চ্যালেঞ্জ: তামার উচ্চ তাপ পরিবাহিতা দ্রুত তাপ অপচয় ঘটায়। পাউডার, সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার মধ্যে "গভীর সমন্বয়ের" মাধ্যমে, 400-410 W/(m·K) পরিসরে তাপ পরিবাহিতা স্থিতিশীল করার ক্ষেত্রে একটি অগ্রগতি অর্জন করা হয়েছে, যা 3D-প্রিন্ট করা উপাদানগুলির তাপীয় কার্যকারিতাকে প্রচলিত বিশুদ্ধ তামার আদর্শ স্তরে ফিরে যেতে দেয়।
প্রয়োগের পরিস্থিতি: লাল লেজার দ্রবণ বিশেষভাবে উপযুক্ত-অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য উপযুক্ত যেখানে খরচ সংবেদনশীলতা, বড়-ফর্ম্যাট অংশ ব্যাচ উত্পাদন, এবং অত্যন্ত উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্রয়োজনীয়তাগুলি সর্বাপেক্ষা গুরুত্বপূর্ণ, যেমন ডেটা সেন্টার লিকুইড কুলিং প্লেট, বড়-স্কেল হিট এক্সচেঞ্জার, এবং ইলেকট্রনিক পাওয়ার সাবস্ট্রেটের জন্য তাপ এক্সচেঞ্জার।