绿光532nm场镜

532nm绿光场镜用于金属 3 D 打印时，真正的优势主要来自它针对 515 nm、532 nm 等绿光波段进行了专门光学设计 。如果打印材料是纯铜、铜合金、金、银等高反材料，优势会比普通 1064/1070 Nm 红外场镜明显得多。

以金属激光粉末床熔融(LPBF/SLM)为例，绿光系统的核心优势可以概括为以下几个方面：

特别适合纯铜及高反金属打印：纯铜对传统约 1064–1070 Nm 近红外激光的吸收率非常低，而对 515–532 nm 绿光的吸收明显提高。文献中根据材料状态和测试条件不同，块状纯铜对红外光的吸收通常只有约 4%–5%，而对绿光可达到约 35%–45%甚至更高；铜粉床由于多次散射，实际有效吸收还会进一步提高。 Springer

因此采用绿光激光器+绿光场镜之后，同样打印纯铜时，不需要单纯依赖非常高的激光功率去“硬烧”。

传统红外激光打印纯铜时，由于初始吸收率低，经常会出现“开始不吸收—温度上升—吸收率突然变化”的强非线性过程，容易造成熔池剧烈波动。

绿光由于铜在室温状态下就具有较高吸收率，更容易形成稳定的导热型熔池，因此通常可以降低飞溅、未熔合、孔洞以及熔池失稳风险。近期综述也指出，绿光可以在更低入射能量下实现更稳定、可控的铜熔化过程。

可以降低所需激光功率，由于能量利用率明显提高，打印铜时通常可以用较低激光功率达到相同或更好的熔化效果。已有绿光 LPBF 研究使用约 200–400 W 级功率即可实现有效铜粉熔化和致密化，一些研究已经获得约 99.6%–99.8%的相对致密度。

这意味着设备设计时可能不必一味追求千瓦级红外激光器。降低回光风险，纯铜不仅红外吸收率低，而且反射率很高。对于传统 1070 Nm 光纤激光系统，大量激光可能从铜粉床和熔池反射回来，进入振镜、场镜甚至激光器光路，增加光学器件和激光源受到回返光损伤的风险。

绿光被铜吸收得更多，因此从材料表面反射回来的能量通常会降低。对于高功率铜 3 D 打印设备，这一点尤其重要。相关综述也将红外系统的高反射和回光损伤风险列为铜的重要问题。

有利于获得更宽的铜打印工艺窗口，采用绿光之后，激光功率、扫描速度、线间距等参数之间的容错空间通常会改善。例如可以在较低体积能量密度下形成稳定熔池，也能够采用相对更大的 Hatch spacing，从而改善加工效率和缺陷控制。

这对真正做工业化铜 3 D 打印非常重要，因为工业设备追求的不只是“能够打印”，还包括批次稳定性和重复性。 更适合制造高导电、高导热纯铜零件。

过去为了让铜更容易被 1064 Nm 激光打印，常见办法之一是给铜添加合金元素，提高红外吸收。问题是添加元素往往会牺牲铜本身最重要的性能—— 导电率和导热率。

绿光可以直接提高纯铜的激光吸收，因此能够尽量保持材料本身的高导电、高导热特性。所以绿光特别适合纯铜散热器、液冷冷板、复杂微流道、感应线圈、电机绕组、射频器件、航空航天热管理部件、电力电子散热部件等。