I. Sparčiai auganti mikro-kanalų varinių radiatorių paklausa; Tradicinė gamyba stengiasi patenkinti masinės gamybos poreikius
Kadangi dirbtinio intelekto energijos suvartojimas viršija kilovatų lygį, tradicinis oro aušinimas ir standartinis aušinimas skysčiu sunkiai atlaiko ekstremalias šilumines apkrovas. Todėl mikro-kanaliniai variniai aušintuvai-, turintys tikslius vidinius srauto kanalus, kurių skersmuo svyruoja nuo 50 iki 500 μm{5}}, atsirado kaip pagrindinis šilumos valdymo sprendimas, skirtas aukščiausios klasės-kompiuteriams. Jie siūlo tris pagrindinius pranašumus: didelį šilumos mainų paviršiaus plotą, trumpus šilumos laidumo kelius ir tikslinį karštųjų taškų išsklaidymą. Šios funkcijos padeda sušvelninti tokias problemas kaip šilumos kaupimasis stackedlet architektūrose ir našumo mažinimas dėl perkaitimo. Tradicinė skysčių aušinimo plokščių gamyba daugiausia priklauso nuo slydimo{10}}pelekų ir vakuuminio litavimo; šie metodai susiduria su didelėmis kliūtimis, susijusiomis su struktūriniu lankstumu, mikro{11}}kanalo tikslumu, šilumos mainų tankiu ir patikimumu. Be to, dėl jų priklausomybės nuo suvirintų sandariklių kyla nuotėkio rizika, todėl jie netinkami didelio -šilumos-srauto programoms-, pvz., dirbtiniam intelektui ir naujiems energijos sektoriams-, kuriems reikalingas didelis našumas, didelė integracija ir didelis patikimumas.
Metalo 3D spausdinimo technologija įveikia tradicines gamybos kliūtis, nes leidžia tiesiogiai formuoti sudėtingas geometrijas, todėl ji natūraliai tinka lengvoms topologinėms struktūroms ir integruotam dizainui. Tačiau tradiciniai infraraudonieji (raudonieji) lazeriai kovoja su vario apdirbimu dėl didelio metalo atspindžio ir dėl to atsirandančių formavimosi defektų. Priešingai, žaliasis lazerinis 3D spausdinimas tapo pagrindiniu technologiniu būdu šiems skausmo taškams pašalinti.
II. Žaliasis lazerinis 3D spausdinimas: revoliucinis procesas, sprendžiantis gryno vario mikro{2}}kanalų formavimo iššūkį
Atsižvelgiant į didelius tradicinių procesų trūkumus, žalias lazerinis 3D spausdinimas-naudojantis 532 nm šviesos šaltinį- yra paruoštas naudoti pramonėje. Tradiciniai infraraudonųjų spindulių lazeriai pasižymi itin mažu labai atspindinčių metalų, pavyzdžiui, vario, sugerties greičiu, todėl sunku tiksliai spausdinti gryną varį. Tačiau žaliojo lazerio (532 nm) 3D spausdinimo technologija pastaraisiais metais subrendo ir pasiekė mažą{9}}porinį pramoninį įgyvendinimą; dabar jis įžengė į mikro{10}}kanalų vario aušintuvų gamybos sritį, tačiau visa apimtimi{11}}masinė gamyba dar turi būti įgyvendinta.
Pagrindinis žaliųjų lazerių technologijos proveržis yra gryno vario lazerio sugerties koeficiento padidinimas iki daugiau nei aštuonių kartų didesnio nei tradicinių infraraudonųjų spindulių lazerių. Tai drastiškai sumažina pramonės problemas, tokias kaip vario tirpimo sunkumas ir nestabilūs formavimo procesai, todėl galima sukurti struktūras su itin plonomis sienelėmis (0,05 mm) ir tankiu, viršijančiu 99,8 %, kartu palaikomas vientisas integruotas spausdinimas. Tai leidžia laisvai-suformuoti fraktalinius, smeigtinius-finus ir biomimetinius topologinius mikrokanalus, efektyviai tenkinančius įvairius ir didelio{7}}tikslumo PG terminio valdymo reikalavimus ir įveikiant tradicinių gamybos procesų struktūrinius apribojimus.
III. „Raycus Green“ lazeriai sudaro tvirtą pagrindą masiniam-vario 3D spausdinimui su aukštos-našumo specifikacijomis
Kai žaliasis lazerinis 3D spausdinimas pereina nuo techninio patvirtinimo prie didelio masto{1}}masinės gamybos, kritinė kliūtis slypi ne pačioje spausdinimo įrangoje, o pagrindiniame šviesos šaltinyje-konkrečiai – žaliame lazeryje, pasižyminčiame didele galia, puikia spindulio kokybe ir dideliu stabilumu. „Raycus Laser“ didelės-galios žalieji lazeriai sukurti priedų gamybos programoms, kuriose naudojami labai atspindintys metalai, pvz., varis, teikiantys pramoninio-šviesos šaltinių sprendimus.
1. Didelis absorbcijos greitis: padeda įveikti vario apdorojimo iššūkius. Gryno vario sugerties greitis esant 532 nm bangos ilgiui yra daugiau nei aštuonis kartus didesnis nei tradicinio 1064 nm infraraudonųjų spindulių bangos ilgio. Šis skirtumas iš esmės pakeičia energijos sujungimą: užuot didžiąja dalimi atsispindėjusi ir prarandama vario paviršiuje, lazerio energija efektyviai patenka į lydalo baseiną, todėl susidaro vienodesnis temperatūros laukas, sumažėja purslų ir stabilesnis formavimo procesas. Mikro-kanalų vario aušintuvams stabilus lydalo baseinas yra būtinas norint pasiekti didelį tankį ir tikslų sienelių storį.
2. Beveik-difrakcija-Ribota spindulio kokybė: užtikrinamas mikro-kanalo tikslumas. Spindulio kokybė M² < 1,3 užtikrina, kad energijos pasiskirstymas lazerio židinio taške būtų artimas idealiam Gauso pasiskirstymui, pasižymintis aštriais dėmių kraštais ir koncentruota energija. Mikro-kanalo sienelės storis gali būti reguliuojamas iki 0,05 mm, o kanalų plotis svyruoja nuo 50 iki 500 μm. Vienas įrenginys tvarko viską – nuo itin-smulkių kaiščių-pelekų konstrukcijų iki didelio-skerspjūvio{15}}užpildymo, todėl nereikia perjungti kelių šviesos šaltinių.
3. Pramoninis-klasės ilgalaikis-stabilumas: būtina masinės gamybos sąlyga. Galios svyravimai išlieka ±8 W ribose, kai nuolat spausdinama ilgiau nei aštuonias valandas. Tai išskiria galimybę gaminti prototipus nuo galimybės pasiekti masinę gamybą. Atsižvelgiant į ilgus spausdinimo ciklus, reikalingus mikro-kanaliniams variniams aušintuvams, galios dreifas kitu atveju tiesiogiai sukeltų tarpsluoksnio tankio svyravimus. Šis stabilumas buvo patikrintas atliekant klientų bandymus, rodančius, kad serijiniu būdu pagamintų dalių tankio svyravimai yra mažesni nei 0,2 %.
4. Ilgo-perdavimo optinio kelio projektavimas: integracijos kliūčių mažinimas.
Naudojant 4-metrų- ilgio išvesties šviesolaidinį kabelį, labai sumažėja integravimo ir paleidimo sunkumai ir trukmė, todėl sistema tinka didelio formato apdorojimo programoms.
„Raycus Laser“ didelės galios{0}}žaliuosius lazerius atrinko pirmaujantys 3D spausdinimo įrangos gamintojai – tai tvirtas produkto našumo ir įmonės pristatymo galimybių įrodymas.
IV. Didėjantis kompiuterinės galios poreikis atveria didelį žaliosios lazerinės technologijos augimo potencialą
Tobulėjant dideliems dirbtinio intelekto modeliams, plečiantis{0}}pažangių kompiuterių klasteriams, o energijos suvartojimui ir toliau didėjant, mikro-kanaliniai aušinimo skysčiais sprendimai vis dažniau pakeičiami tradiciniu aušinimo vandeniu. Žaliasis lazerinis 3D spausdinimas leidžia sukurti sudėtingus topologinio srauto kanalų dizainus, kuriuos sunku pasiekti naudojant tradicinius gamybos metodus, taip patenkinant pažangių pakavimo technologijų, tokių kaip „Chiplets“ ir 3D krovimas, šilumos valdymo poreikius. Kartu su mažėjančiomis įrangos sąnaudomis ir gerėjančiu proceso stabilumu, technologija yra pasirengusi pereiti nuo mažų-partijinių pritaikymų prie didelės-masinės gamybos. Tikimasi, kad per ateinančius dvejus ar trejus metus jis prasiskverbs į serverių, dirbtinio intelekto centrų ir aukščiausios klasės GPU šilumos valdymo sektorius, taps pagrindiniu mikro-kanalų varinių aušintuvų gamybos procesu ir skatins augimą visoje lazerinės įrangos ir tikslios gamybos tiekimo grandinėje.
