Metoda 3D tisku je v případě využití zelených laserů schopná pracovat i s materiály, které doposud nedostatečně absorbovaly infrapaprsky obvyklých laserů. Týká se to například mědi a jejích slitin. K dílům z čisté mědi, které by bylo výhodné vyrábět aditivně, nicméně do- posud to z důvodu technologických omezení nebylo možné, patří třeba komponenty vysokofrekvenčních kvadrupólů u nové generace částicových urychlovačů. Ty mají posunout na vyšší úroveň procesy v medicíně i v technice, jako jsou např. terapie rakoviny, detekce léků nebo analýza materiálů. Nové lineární urychlovače jsou tak kompaktní, že si je mohou dovolit i malé nemocnice, letiště nebo laboratoře. Vysokofrekvenční kvadrupóly tu patří mezi rozhodující část, kde jsou elektrody se střídavými póly uložené kolem centrální trajektorie částic. Protože se tu při dlouhodobém provozu vytváří i velké množství odpadního tepla, bývají kvadrupóly vyrobeny z čisté mědi, která elektřinu a teplo vede obzvláště dobře. Před zaváděním technologie 3D tisku, vyvinuté pro tento případ ve Fraunhoferově ústavu IWS (Fraunhofer Institut für Werkstoff und Strahltechnik), byla však výroba těchto dílů značně složitá. Frézovaly se z polotovarů a následně sestavovaly z velkého množství jednotlivých dílů. Nová technologie se zeleným laserem je ovšem schopna tavit měděný prášek a využívá tak metodou natavování po vrstvách k vytvoření čtvrtinového segmentu kvadrupólu. Nový postup přináší úsporu materiálu a snižuje dobu výroby. Rozšíření konstrukčního prostoru laserových tavicích systémů se zelenými lasery dokonce brzy umožní vyrábět pomocí 3D tisku i celé kvadrupólové segmenty. Co však bude ještě třeba dořešit a na čem se v IWS v této fázi projektu pracuje, je, zda u vyráběných dílů nebude vadit drsný povrch daný metodou aditivní výroby. Na prototypu se proto analyzuje, zda a jak bude nutné následně čtyřpóly 3D tisku vyhlazovat, například plazmou nebo elektrochemickým leštěním. Na vývoji Fraunhoferův ústav pro materiálové a paprskové technologie spolupracoval s Evropskou organizací pro jaderný výzkum (CERN) ve Švýcarsku, Lotyšskou technologickou univerzitou v Rize (RTU) a Politecnico di Milano (PoliMi). V rámci projektu I. FAST zaměřeného na posílení inovací v akcelerátoru a spolufinancovaného z programu Evropské komise Horizont 2020 se výzkumníkům vůbec poprvé na světě podařilo aditivně vyrobit základní kvadrupólové komponenty pro lineární urychlovače z čisté mědi. Technologie otevírá nové perspektivy směrem ke komerční výrobě a praktickému využití takových systémů, které jsou založeny na principu HF-RFQ (high frequency radio frequency quadrupole). To umožňuje například lepší a automatizovanější kontroly drog a zbraní na letištích. Výzkumníci vidí ve 3D tisku mědi velký potenciál: „Umožní nám to výrazně zkrátit výrobní časy,“ předpovídá Samira Gruber, která je expertkou na aditivní výrobu mědi a slitin mědi ve Fraunhoferově ústavu IWS. /jš/
