3D打印技術參考3月24日最新消息,三帝科技采用粘結劑噴射(BJ)3D打印銅金剛石散熱器的項目,即將迎來正式產(chǎn)業(yè)化落地。
該項目獲得了 北京市新材料基金和國機產(chǎn)業(yè)基金的戰(zhàn)略投資,已在三帝科技蘇州基地建成標準化生產(chǎn)車間, 各項籌備工作已接近尾聲,即將于4月正式開業(yè)。
三帝科技表示,該項目的落地批產(chǎn),標志著我國銅金剛石散熱器制造,開始進入產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化、標準化發(fā)展階段,將為全球高功率電子器件散熱難題提供中國解決方案。
需要指出的是,該項目也是國內(nèi)粘結劑噴射(金屬/復合材料)3D打印技術首個公開的量產(chǎn)案例。
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應用背景
多行業(yè)對高效散熱需求激增
當前,AI算力、機器人、超高功率激光、大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心等應用領域,對散熱提出了新的要求。
在產(chǎn)品特征方面, 器件要求更加集約化、小型化、輕量化;在散熱需求方面, 單顆芯片功耗已突破千瓦級,傳統(tǒng) 風冷、水冷方案已接近物理極限。
金剛石是當前被討論熱度最高的散熱材料之一,它具有遠超出純銅的散熱能力。但其 硬度極高、脆性大,傳統(tǒng)粉末冶金只能制作簡單結構,機械加工易導致金剛石材料崩落,激光3D打印速度慢、金剛石摻比也受限。這直接導致金剛石散熱器陷入材料優(yōu)質(zhì)但無法量產(chǎn)的困境。
銅金剛石作為一種復合材料,兼具金剛石的超高熱導率與銅的優(yōu)良加工性, 熱導率可達600-800W/m.K,是純銅的1.5-2倍,且熱膨脹系數(shù)與半導體芯片匹配,被行業(yè)認為是更佳的散熱解決方案。
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3D打印的生坯,帶亮晶晶的是銅金剛石生坯
技術突破
BJ技術破解量產(chǎn)難題
3D打印技術參考注意到,三帝科技為充分利用銅金剛石復合材料的散熱特性以及自研的粘結劑噴射3D打印技術,組建了由技術、市場、資本組成的專業(yè)團隊,匯聚了3D打印與散熱管理方面的行業(yè)頂尖人才,并投入近1300萬元用于工藝開發(fā)。
最終,憑借這一技術路徑成功開發(fā)出銅金剛石散熱器粘結劑噴射3D打印制造方案,解決了該類材料的制造難題,實現(xiàn)了從“實驗室樣品”到“產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品”的跨越。
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3D打印的生坯
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燒結完成的狀態(tài)
三帝科技指出,與傳統(tǒng)制造技術相比,粘結劑噴射3D打印技術具備三大核心優(yōu)勢:
?? 一是制造過程不需要模具,異形流道甚至拓撲復雜結構,均可直接一體化成形;
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3D打印的生坯
?? 二是能夠精準控制銅、金剛石粉的比例與混合狀態(tài),金剛石混合摻雜比能達到70%;結合低溫燒結工藝,能有效避免金剛石石墨化,確保熱導率達到設計水平并保持穩(wěn)定。
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?? 三是可以實現(xiàn)銅與金剛石的梯度打印,表層銅可進行精密加工,兼顧表面粗糙度與熱導率,最終熱阻相比傳統(tǒng)產(chǎn)品可降低50%,散熱能力翻倍,有助于幫助實現(xiàn)芯片瞬時散熱。
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已燒結完成的散熱器件, 帶黑色的是銅金剛石復合材料
據(jù)3D打印技術參考了解,三帝科技已圍繞3D打印技術在國內(nèi)外申請專利超270項, 其中發(fā)明專利57項,覆蓋材料、結構、工藝、設備全鏈條。
其銅金剛石散熱器樣品實測效果超出預期,正與知名激光企業(yè)、液冷板上市公司等重點應用行業(yè)龍頭企業(yè)洽談合作,此舉旨在建立標桿企業(yè)認證,為產(chǎn)業(yè)化落地奠定基礎。
產(chǎn)業(yè)化落地,蘇州基地即將啟動
三帝科技銅金剛石粘結劑噴射3D打印技術的突破以及散熱行業(yè)的巨大市場,吸引了頂尖資本的關注。
2025年,三帝科技成功獲得北京市新材料基金和國機產(chǎn)業(yè)基金戰(zhàn)略投資,為三帝科技加速銅金剛石散熱器的產(chǎn)業(yè)化進程,拓展國內(nèi)外市場,提升行業(yè)影響力,提供了重要的資金及產(chǎn)業(yè)鏈資源保障。
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蘇州三帝
據(jù)了解,蘇州三帝將聚焦銅金剛石散熱器的規(guī)模化生產(chǎn)。依托三帝科技的BJ 3D打印技術,目前已建成標準化的生產(chǎn)車間,配備自研粘結劑噴射3D打印設備20余臺、后處理設備、檢測設備,將打造從原材料加工、產(chǎn)品成型到成品檢測的全流程生產(chǎn)線。
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蘇州基地生產(chǎn)車間內(nèi)部
初期將重點推進宏通道散熱器量產(chǎn),完成1-2家頭部企業(yè)認證,實現(xiàn)標桿突破與初期銷售收入;后續(xù)將逐步建成微通道量產(chǎn)線,推出復雜流道、拓撲結構微通道產(chǎn)品,拓展銅、鋁、銀金剛石系列化方案,實現(xiàn)規(guī)模化放量。
根據(jù)三帝科技產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略規(guī)劃,蘇州基地將承擔起核心生產(chǎn)與市場拓展職能,預計2027年實現(xiàn)大批量穩(wěn)定交付,全面拓展國內(nèi)外市場并實現(xiàn)盈虧平衡;2028年后營收將以每年30%的速度高速增長,2030年沖刺3億元銷售額。
未來,蘇州三帝將不僅局限于單一散熱產(chǎn)品生產(chǎn),更將打造“材料+工藝+設備+服務”一體化的AI芯片散熱產(chǎn)業(yè)生態(tài),助力蘇州高端制造產(chǎn)業(yè)升級,推動我國銅金剛石散熱技術走向全球。
注:本文由3D打印技術參考創(chuàng)作,未經(jīng)聯(lián)系授權,謝絕轉載。
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