L'uso di stampanti 3D per realizzare parti in plastica di forma complessa è diventato gradualmente una tecnologia quotidiana e non è più una sfida. Ma quando il materiale diventa rame, la situazione è diversa. Finora, non è stato possibile fondere completamente questo metallo a basso punto di fusione e utilizzare laser a infrarossi per realizzare componenti complessi strato per strato.
Ma ora, il Fraunhofer Institute for Materials and Beam Technology (IWS) di Dresda, in Germania, sta utilizzando un nuovo tipo di sistema di produzione additiva che utilizza un laser verde a onde corte per eseguire una lavorazione dei metalli quasi priva di difetti. IWS ha affermato che il sistema dovrebbe dare vita a nuovi metodi di produzione che prima erano impossibili con il rame puro. Parti complesse in rame puro e leghe di rame possono essere utilizzate nell'industria aerospaziale e automobilistica per migliorare l'efficienza dei motori e degli scambiatori di calore.
Questo nuovo sistema di fusione del raggio laser utilizza un laser a disco verde ad alta energia con una lunghezza d'onda di 515 nm invece della luce infrarossa con una lunghezza d'onda di 1064 nm. Precedenti esperimenti hanno ripetutamente dimostrato che l'efficienza di una sorgente di raggio laser a infrarossi da 500 watt non è sufficiente per fondere completamente il rame. Solo il 30% dell'energia può raggiungere il materiale di rame e il resto viene riflesso dal metallo. Il nuovo laser verde con una potenza massima di 500 watt offre una soluzione diversa: qui la polvere di rame assorbe oltre il 70% dell'energia utilizzata e si scioglie completamente.
Poiché il rame ha un'ottima conduttività termica ed elettrica, se il rame può essere lavorato anche nella produzione additiva, sarebbe un notevole miglioramento. Elena Lopez ha dichiarato:" Le parti in rame puro e leghe di rame svolgono un ruolo importante nell'industria aerospaziale, elettronica e automobilistica, ad esempio, azionamenti elettrici o scambiatori di calore."
Oggi molte parti in rame possono essere lavorate, forgiate o fuse. Tuttavia, la realizzazione della tecnologia di produzione additiva fornisce nuove opzioni per la produzione di figure geometriche altamente complesse, cosa impossibile nella produzione tradizionale.