基于短波长纳秒激光的铜纳米粒子微观选择性熔化
光学
2025-12-30 v3 材料科学
摘要
微观尺度的反射性铜增材制造正变得越来越重要，这对于微电子和微计算机至关重要，因其具有出色的电导率和热导率。然而，现代商业金属 3D 打印机实现亚 100 微米制造仍具有挑战性。使用红外 (IR) 激光 (波长为 1060-1070 nm) 的商业激光粉末床熔融系统存在两个不足方面：(1) IR 激光对铜的吸收率较低，制造能源效率低；(2) 短波长激光可能由于衍射极限加工，提供更高的分辨率。另一方面，激光熔化或熔融通常使用连续波 (CW) 激光，可能由于大热影响区而降低制造分辨率。基于上述事实，本研究探讨了波长为 355 nm 的 UV 纳秒 (ns) 激光熔化铜纳米粒子。研究了不同的激光加工参数以及不同的纳米粒子 packing 密度。我们的结果表明，短波长激光可在保持良好形貌的前提下降低熔化所需能量，密实的纳米粒子粉末床有助于持续熔化。我们进一步表明，可轻松实现亚 20 微米的打印。这些发现为短波长激光-金属纳米粒子相互作用提供了新的见解，可能为实现高分辨率的微观和纳米尺度增材制造铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2512.18465,
title = {Microscale selective laser sintering of Cu nanoparticles with a short-wavelength nanosecond laser},
author = {Youwen Liang and Bo Shen and Wan Shou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18465},
year = {2025}
}