金属用3Dプリンターはレーザーで金属粉を融かしてくっつけています。動画を見ると、火花があがっています。
窒素またはAr雰囲気で金属が燃えるはずはないのに火花が上がっているのは不思議ですね。何が起こっているのでしょうか？
これはおそらくレーザーで加熱された微粒子が熱膨張でお互いにはじきあって一部が飛び出しているのでしょう(spattering)。色からすると飛び出した粒子の温度は1000℃は超えていると思います。その分の量が減るのを考慮する必要があるでしょう。下に形成されたものがあるか、粉のままかによって飛び出し方が変わるかもしれません。補正は大変そうで、そのプログラムに付加価値を付けられそうです。
レーザーは青色ダイオードレーザーを使う場合が多いようですが、大型の装置ではファイバーレーザーも使われるようです。金属は自由電子が光を反射してしまうので光吸収強度が小さく加熱効率は悪いですが、鉄などの遷移金属の場合はd軌道が半端につまっているのでd軌道由来の光吸収が起り加熱されます。波長の短い青色の方が吸収効率がよくなります。
下記は450nm, 150Wです。
https://www.laserfocusworld.com/laser-processing/article/14293656/industrial-blue-lasers-reach-milestone-to-solve-metal-processing-challenges
ファイバーレーザーの場合は近赤外だと思われるのでレーザーの強度が必要でしょう。下記Ybファイバーレーザーは1040nm, 400Wを100μに集中させています。
https://www.eos.info/metal-solutions/metal-printers/eos-m-290#key-features
吸収効率は青:近赤外で 銅が7倍～13倍、ステンレスが3倍、チタンが1.5倍だそうです。紫外線レーザーの方がもっと効率が良いはずで、いま旭化成（米社買収）や名古屋大学が作ろうとしているAlNレーザーが期待できます。日本は他社も頑張っています。
https://www.asahi-kasei.com/jp/news/2024/ze240612.html
https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2023/12/aln-pn-aln.html
https://www.tokuyama.co.jp/research/recent_study/single_crystal_aln.html
英語は https://www.nuburu.net/solutions/ から
”Copper, Gold, Aluminum — and many others absorb blue laser light better than other wavelengths.”
absorb アブ「ソ」ーブ 吸収する
”Laser-assisted processes are preferred for cladding and coating with metallic materials. High efficiency, high speed, and high quality are as important here as for welding — and the blue laser excels in all facets.”
excel エク「セ」る excellent の動詞で、「優れる」
facet は結晶のいろいろな面指数の面を言いますが、この場合は「側面」と訳すところでしょう。
be preferred for プリ「ファ」ー ド ～のために好まれる
”The fundamental physics of the industrial blue laser, along with the high brightness of NUBURU’s chip-based design, lead to unprecedented quality. ”
fundamental physics 基礎物理
along with はwithを強調するときに使います
unprecedented アンプレ「スィ」デンテッド 前例のない
” Too much of their energy is wasted, ending up as voids and spatter, defects that can be fatal for both structural and electronic applications. ”
be wasted 「ウエ」イステッド 無駄にされる
ending up with ～に終わる よく使う言い回しです。
voids 空隙（くうげき）
fatal 「フェ」イタる 致命的な