倍豐智能金屬3D打印重塑散熱片未來，從原型進(jìn)階批量化

導(dǎo)讀：近年來，隨著電子產(chǎn)品、5G通信、新能源汽車以及航空航天等高端領(lǐng)域?qū)峁芾淼男枨蟛粩嗵嵘?，傳統(tǒng)散熱器制造工藝逐漸暴露出瓶頸。面對復(fù)雜微結(jié)構(gòu)加工難度大、裝配精度要求高、材料局限性強(qiáng)等問題，蘇州倍豐智能科技有限公司（以下簡稱“倍豐智能”）依托金屬3D打印技術(shù)，為散熱片研發(fā)與應(yīng)用帶來了革命性的突破。

作為國內(nèi)金屬3D打印領(lǐng)域的代表性企業(yè)之一，倍豐智能不僅在材料、工藝、設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，更憑借對熱管理技術(shù)的深耕，將3D打印散熱片推向了實(shí)用化與批量化的新階段。

關(guān)于倍豐智能

蘇州倍豐智能科技有限公司（簡稱“倍豐智能”）成立于2017年8月，由鈦合金與增材制造領(lǐng)域?qū)＜?、澳大利亞技術(shù)及工程院院士吳鑫華領(lǐng)銜創(chuàng)辦。公司位于江蘇省蘇州高新區(qū)石陽路，坐落于陽山智能產(chǎn)業(yè)園。倍豐智能是一家專注于工業(yè)級金屬3D打印“全產(chǎn)業(yè)鏈”解決方案的高新技術(shù)企業(yè)，其業(yè)務(wù)涵蓋金屬粉末原材料研發(fā)與制備、金屬3D打印設(shè)備（從小型到超大型打印機(jī)）、打印工藝優(yōu)化、前后處理設(shè)備與流程、以及構(gòu)件打印與技術(shù)服務(wù)。

從傳統(tǒng)工藝到3D打印：技術(shù)革新的必然選擇

在VC（VaporChamber，均熱板）散熱片和微流道液冷片等散熱組件的傳統(tǒng)制造過程中，工序復(fù)雜且存在多重難點(diǎn)，其中包括：

(1) 毛細(xì)結(jié)構(gòu)制備難：燒結(jié)層孔徑、厚度難以保持一致，容易造成堵塞或回流不暢。

(2) 真空釬焊問題突出：搭接面不平整、內(nèi)部污染物導(dǎo)致虛焊或變形。

(3) 微流道加工限制：二維工藝無法滿足三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需求，同時(shí)焊接變形與密封性風(fēng)險(xiǎn)難以克服。

這些瓶頸長期制約了散熱片的設(shè)計(jì)自由度和性能發(fā)揮。而3D打印的引入，徹底打破了這些限制。倍豐智能通過選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)，將復(fù)雜毛細(xì)通道、異構(gòu)多孔結(jié)構(gòu)、整體式流道殼體一次成型，不僅大幅減少了工序環(huán)節(jié)，更避免了傳統(tǒng)焊接導(dǎo)致的泄漏隱患。

倍豐智能開發(fā)3D打印散熱片的四大優(yōu)勢

倍豐智能在散熱片領(lǐng)域的技術(shù)突破，集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 自由設(shè)計(jì)與一體成型

3D打印可直接制造蜂窩狀、多孔度分區(qū)、樹枝狀等復(fù)雜毛細(xì)結(jié)構(gòu)，并與上下殼體、支撐柱、流道一體化成型。這種集成設(shè)計(jì)有效消除了傳統(tǒng)工藝的對位誤差和虛焊問題，使得散熱模塊更加可靠，特別適合筆記本電腦、5G模組等高密度電子器件的定制化散熱需求。

2. 材料突破與適應(yīng)極端環(huán)境

傳統(tǒng)VC散熱片幾乎清一色采用銅材，而倍豐智能的3D打印工藝已經(jīng)拓展至鈦合金、鋁合金、不銹鋼、Inconel高溫合金等多類材料。例如其自主研發(fā)的GA520高強(qiáng)鋁合金，在屈服強(qiáng)度、延伸率等方面均表現(xiàn)優(yōu)異，并支持陽極氧化處理。這意味著3D打印散熱器能夠在高溫、高腐蝕、高振動的特殊環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，極大拓寬了航空航天和軍工領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

3. 工藝優(yōu)化帶來的高性能保障

倍豐智能通過致密度優(yōu)化工藝，使打印件孔隙率降低至0.3%以內(nèi)，致密度接近99.7%，遠(yuǎn)超常規(guī)要求；在表面粗糙度方面，通過打印優(yōu)化與后處理，外表面可降至0.6μm，內(nèi)流道最低達(dá)2.2μm，真正實(shí)現(xiàn)了鏡面級光潔度。這些突破保證了流體循環(huán)的暢通與散熱效率的提升。

同時(shí)，通過對殘余應(yīng)力的控制和輔助支撐的優(yōu)化，倍豐智能有效解決了薄壁結(jié)構(gòu)翹曲變形的問題，使得散熱片壁厚可降至0.3mm，內(nèi)流道寬度控制在0.143mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于傳統(tǒng)加工精度。

△3D打印態(tài)散熱片壁厚及流道測試

4. 快速迭代與批量化生產(chǎn)

3D打印的“從CAD到實(shí)物”模式極大縮短了研發(fā)驗(yàn)證周期，使得為某一款高熱通量芯片定制VC結(jié)構(gòu)成為可能。倍豐智能已建立超過百臺設(shè)備規(guī)模的批量化打印車間，能夠?qū)崿F(xiàn)從研發(fā)到量產(chǎn)的全流程覆蓋。這不僅滿足了小批量定制化需求，也推動了智能散熱片向規(guī)?；a(chǎn)邁進(jìn)。

全流程驗(yàn)證：從氣密性到流通性

散熱片作為熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其可靠性必須經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證。倍豐智能在產(chǎn)品研發(fā)過程中，構(gòu)建了完善的檢測體系：

• 氣密性檢測：產(chǎn)品通過正壓（0.2Mpa，保壓60秒）與負(fù)壓檢測，均保持無泄漏，氦檢結(jié)果亦顯示完全合格。
• 蒸散測試：在65℃下長時(shí)間蒸散實(shí)驗(yàn)中，樣品未出現(xiàn)鼓脹，重量幾乎無損失，表現(xiàn)出優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。
• 流通性測試：細(xì)管注水測試顯示液體循環(huán)順暢，無漏水現(xiàn)象。
  

△樣品通過注水測試：過程中無漏水現(xiàn)象，出水速度通暢穩(wěn)定

這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分證明，3D打印散熱器在可靠性與穩(wěn)定性方面完全能夠替代甚至超越傳統(tǒng)產(chǎn)品。

應(yīng)用案例：從航空航天到火箭發(fā)動機(jī)

倍豐智能的3D打印散熱片已經(jīng)在多個(gè)高端應(yīng)用中展現(xiàn)出強(qiáng)大實(shí)力。例如，在航空領(lǐng)域，公司采用GA520高強(qiáng)鋁合金，僅用36小時(shí)便完成了一款航空熱滑油散熱器的制造，體現(xiàn)了高效率與高性能兼?zhèn)涞膬?yōu)勢。此外，倍豐智能在航空航天、電子設(shè)備、新能源等多個(gè)高端領(lǐng)域均已完成應(yīng)用案例。

總結(jié)：3D打印正在重塑熱管理產(chǎn)業(yè)格局

從倍豐智能的探索可以看到，3D打印散熱器并非單純的工藝替代，而是一次全方位的產(chǎn)業(yè)升級。它不僅解決了傳統(tǒng)工藝難以克服的制造難題，更在設(shè)計(jì)自由度、材料拓展性、工藝可靠性和生產(chǎn)效率上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

未來，隨著5G通信、人工智能、高性能計(jì)算、航天航空等行業(yè)對熱管理的要求日益提升，金屬3D打印散熱器將迎來更大的市場機(jī)遇。倍豐智能憑借其全產(chǎn)業(yè)鏈布局與技術(shù)積累，無疑將在這一新興領(lǐng)域扮演重要角色。