I. Швидко зростаючий попит на мікро-канальні мідні радіатори; Традиційне виробництво бореться за задоволення потреб масового виробництва
Оскільки енергоспоживання штучного інтелекту перевищує рівень кіловат, традиційне повітряне охолодження та стандартне рідинне охолодження важко справляються з екстремальними тепловими навантаженнями. Отже, мікро-мідні радіатори-з точними внутрішніми проточними каналами в діапазоні від 50 до 500 мкм-стали основним рішенням для управління температурою для-обчислювальних систем високого рівня. Вони пропонують три ключові переваги: велику площу поверхні теплообміну, короткі шляхи теплопровідності та цілеспрямоване розсіювання гарячих точок. Ці функції допомагають пом’якшити такі проблеми, як накопичення тепла в стекедлетних архітектурах і зниження продуктивності через перегрів. Традиційне виробництво пластин із рідинним охолодженням базується в основному на техніці шкірного-ребра та вакуумній пайці; ці методи стикаються зі значними вузькими місцями щодо структурної гнучкості, точності мікро-каналів, щільності теплообміну та надійності. Крім того, їхня залежність від зварних ущільнень створює ризик витоку, що робить їх непридатними для застосування з високим-тепловим-потоком-таких як штучний інтелект та нові сектори енергетики-, які вимагають високої продуктивності, високої інтеграції та високої надійності.
Технологія 3D-друку з металу долає традиційні вузькі місця у виробництві, забезпечуючи пряме формування складних геометрій, що робить її природно придатною для легких топологічних структур та інтегрованих конструкцій. Однак традиційні інфрачервоні (червоні) лазери погано підходять для обробки міді через високу відбивну здатність металу та пов’язані з цим дефекти формування. Навпаки, зелений лазерний 3D-друк став ключовим технологічним шляхом для вирішення цих проблемних моментів.
II. Зелений лазерний 3D-друк: революційний процес, що вирішує проблему формування мікро-каналів із чистої міді
Враховуючи значні недоліки традиційних процесів, зелений лазерний 3D-друк-з використанням джерела світла 532 нм-готується до промислового впровадження. Традиційні інфрачервоні лазери демонструють надзвичайно низькі показники поглинання металів із високою відбивною здатністю, таких як мідь, що ускладнює точний 3D-друк чистої міді. Однак технологія 3D-друку із зеленим лазером (532 нм) за останні роки вдосконалилася й досягла промислового впровадження невеликими-серіями; тепер вона вийшла на сферу виробництва мікро-канальних мідних радіаторів, хоча повно-масове виробництво ще не реалізовано.
Основний прорив технології зеленого лазера полягає у збільшенні швидкості лазерного поглинання чистої міді більш ніж у вісім разів, ніж у традиційних інфрачервоних лазерів. Це суттєво полегшує такі галузеві проблеми, як складність плавлення міді та нестабільні процеси формування, дозволяючи створювати структури з ультра-тонкими стінками (0,05 мм) і щільністю понад 99,8%, одночасно підтримуючи безшовний інтегрований друк. Він дає змогу створювати фрактальні, pin-плавні та біоміметичні топологічні мікроканали у вільній-формі, ефективно задовольняючи різноманітні й високо-вимоги щодо керування температурою штучного інтелекту, долаючи структурні обмеження традиційних виробничих процесів.
III. Raycus Green Lasers закладає міцну основу для масового-виробництва мідного 3D-друку з високими-технічними характеристиками
Оскільки зелений лазерний 3D-друк переходить від технічної перевірки до широкомасштабного-масового виробництва, критичне вузьке місце полягає не в самому друкарському обладнанні, а в основному джерелі світла-зокрема, зеленому лазері, який характеризується високою потужністю, чудовою якістю променя та високою стабільністю. Високопотужні зелені лазери Raycus Laser- розроблені для застосування в адитивному виробництві, що включає метали з високим відбиттям, як-от мідь, забезпечуючи промислові-рішення для джерел світла.
1. Високий рівень поглинання: допомагає подолати труднощі при обробці міді. Швидкість поглинання чистої міді на довжині хвилі 532 нм більш ніж у вісім разів перевищує традиційну інфрачервону довжину хвилі 1064 нм. Ця різниця докорінно змінює зв’язок енергії: замість того, щоб значною мірою відбиватися та втрачатися на поверхні міді, лазерна енергія ефективно надходить у басейн розплаву, що призводить до більш рівномірного температурного поля, зменшення розбризкування та більш стабільного процесу формування. Для мікро-канальних мідних радіаторів для досягнення високої щільності та точної товщини стінок необхідна стабільна ванна розплаву.
2. Майже-дифракційна-обмежена якість променя: забезпечення мікро{3}}точності каналів. Якість променя M² < 1,3 гарантує, що розподіл енергії в фокусній точці лазера наближається до ідеального розподілу Гаусса з різкими краями плям і концентрованою енергією. Товщину стінки мікро-каналу можна контролювати до 0,05 мм, враховуючи ширину каналу в діапазоні від 50 до 500 мкм. Одна машина обробляє все, починаючи від ультра-тонких штифтових-структур до великого-поперечного-заповнення, усуваючи необхідність перемикатися між кількома джерелами світла.
3. Промислова -Довгострокова-стабільність: необхідна умова для масового виробництва. Коливання потужності залишаються в межах ±8 Вт під час безперервного друку понад вісім годин. Це відрізняє здатність створювати прототипи від здатності досягти масового виробництва. Враховуючи довгі цикли друку, необхідні для мікро-канальних мідних радіаторів, дрейф потужності інакше безпосередньо спричинив би коливання щільності проміжного шару. Цю стабільність було підтверджено випробуваннями замовників, які показали коливання щільності менше ніж 0,2% у серійно{10}}вироблених частинах.
4. Довгий-проект оптичного тракту передачі: зниження бар’єрів інтеграції.
Використання вихідного оптоволоконного кабелю довжиною 4-метра- значно зменшує складність і тривалість інтеграції та введення в експлуатацію, що робить систему придатною для широкоформатних програм обробки.
Високопотужні зелені лазери Raycus Laser- були обрані провідними виробниками обладнання для 3D-друку, що є сильним свідченням ефективності продукту та можливостей компанії.
IV. Розширення попиту на обчислювальну потужність нижнього потоку відкриває величезний потенціал для зростання технології зеленого лазера
Оскільки великі моделі штучного інтелекту розвиваються,-розширюються обчислювальні кластери високого класу, а енергоспоживання продовжує зростати, мікро-канальні рідинні рішення для охолодження все частіше з’являються як заміна традиційному водяному охолодженню. Зелений лазерний 3D-друк дає змогу створювати складні топологічні конструкції каналів потоку, яких важко досягти за допомогою традиційних методів виробництва, тим самим задовольняючи потреби управління температурою передових технологій пакування, таких як Chiplets і 3D-стекування. У поєднанні зі зниженням вартості обладнання та підвищенням стабільності процесу технологія готова до переходу від дрібно-персоналізованого виробництва до велико-масового виробництва. Очікується, що протягом наступних двох-трьох років він проникне в сектори керування температурою для серверів, обчислювальних центрів штучного інтелекту та високо-графічних процесорів, ставши основним виробничим процесом для мікро-канальних мідних радіаторів і сприяючи зростанню всього ланцюга постачання лазерного обладнання та точного виробництва.
