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四大创新工艺赋能热管理,华曙高科铜合金3D打印破解液冷难题

来源:“华曙3D打印”微信公众号
2026/9/15 11:00:12
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导读:华曙高科深耕SLM铜合金增材制造技术,以设备、工艺、材料全产业链解决方案,推出四大创新工艺,为高端热管理领域提供全新解决方案,实现多类高难度散热结构的稳定应用。
  随着AI算力高速迭代,芯片功耗持续攀升,单机柜功耗突破200千瓦,传统风冷已经触碰物理极限,液冷散热从技术选项转变为行业刚需,千亿级热管理赛道迎来爆发期。但传统 CNC加工搭配钎焊的制造模式,受限于多工序组装,面临设计受限、焊缝渗漏风险高、材料损耗大、迭代周期漫长等痛点,难以匹配AI时代高速迭代的散热需求。
 
  华曙高科深耕SLM铜合金增材制造技术,以设备、工艺、材料全产业链解决方案,推出四大创新工艺,为高端热管理领域提供全新解决方案。
 
  9月17日,华曙高科将在AMTC 2026增材制造先进散热器件应用论坛发表主题演讲,探讨金属3D打印液冷构件、相变散热的技术革新与行业趋势,欢迎各位朋友莅临!
 
  全尺寸铜打印方案 覆盖热管理开发需求
 
  不同于绿光方案高昂的设备成本与激光器衰减难题,成熟优化的红光SLM工艺兼顾量产稳定性与经济性,成为铜合金散热构件规模化制造的优选路径。
 
  华曙高科SLM金属3D打印解决方案,从中小尺寸到大尺寸机型,实现微型散热件到机柜级冷却模组的全尺寸覆盖,大尺寸机型可直接打印整板液冷构件,彻底消除拼焊带来的可靠性隐患。
 
  四大创新工艺 提升热管理制造能力
 
  针对热管理领域多样化的散热需求,华曙高科自主研发四大创新工艺,实现多类高难度散热结构的稳定应用。
 
  工艺一
 
  CuCrZr铜合金优选成形
 
  不少客户片面追求纯铜高导热指标,忽略实际工况下强度、致密度对冷板寿命的影响。华曙 CuCrZr 铜合金成形工艺,通过参数调优,在同等流道、同等工况对比测试中,合金冷板热阻表现更优。
 
  在相同工况的对比测试中,随着功率升高,纯铜冷板热阻持续走高,而CuCrZr合金冷板热阻呈V型曲线,900W工况下热阻达到最低点。核心源于SLM成形后合金致密度更高、内壁更光滑,流阻更低。该工艺可兼顾导热、强度与抗变形能力,适配高功率设备长期运行。
 
  工艺二
 
  TPMS极小曲面精密成形
 
  TPMS三周期极小曲面成型工艺,充分释放增材制造的结构自由度。流体在三维仿生弯曲流道内流动,同步强化湍流效应与换热面积。
 
  华曙高科可稳定实现最小壁厚0.2mm、最小孔径0.3mm的TPMS工件打印,流道轮廓规整、内壁光滑。针对该结构清粉难度大的问题,配套磨粒流等完整后处理工艺包,推动TPMS仿生流道实现批量应用。
 
  工艺三
 
  0.2mm翅片堆叠打印
 
  针对传统钎焊翅片焊缝多、易渗漏,且难以加工高密度微细散热阵列的行业痛点,华曙高科多层微细翅片堆叠打印工艺,采用55μm光斑,可稳定制备最小直径0.2mm的微细翅片,实现多层换热翅片一体堆叠成形。
 
  成品构件无焊缝、无装配间隙,从根源消除焊缝带来的渗漏失效风险。微观检测显示,打印翅片熔池状态稳定,气孔、未熔合缺陷可控,内腔挂粉管控良好,流道通畅无阻。无需逐片焊接组装,换热面积显著提升,大幅增强散热部件运行可靠性。
 
  工艺四
 
  精密毛细结构一体成形
 
  华曙高科可实现精密毛细结构一体成形,将3D打印从液冷板延伸至两相散热核心元器件。可实现孔径0.15-0.19mm,公差±0.05mm,孔隙率≥60%的毛细结构。
 
  实测条件下,冷却液15mm入液高度,15秒即可完成100mm毛细爬升,毛细输送性能优异。
 
  该工艺可用于制造均温板毛细芯、两相冷却吸液芯、被动散热蒸发端,赋能下一代相变散热系统开发。
 
  面向未来,三维仿生流道、两相相变散热将成为液冷技术发展主线。华曙高科将持续迭代铜合金增材制造产业化工艺,推动创新散热结构规模应用,携手算力、储能、半导体领域合作伙伴,以新质制造攻克高功率散热难题,助推国内热管理产业转型升级。

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