云耀深維：用微米級金屬3D打印，打開AI散熱的新紀元

導(dǎo)讀：在人工智能高速發(fā)展的今天，算力的不斷攀升正讓“熱”成為科技系統(tǒng)的瓶頸。從數(shù)據(jù)中心的GPU陣列到自動駕駛芯片的封裝模塊，如何在更緊湊的空間中高效導(dǎo)熱，成為整個AI產(chǎn)業(yè)繞不過去的挑戰(zhàn)。而在這場“散熱革命”中，一家來自江蘇太倉的創(chuàng)新企業(yè)——云耀深維（Aixway3D），正在用“微米級金屬3D打印技術(shù)”重構(gòu)熱管理的設(shè)計邊界。

源自德國弗朗霍夫的微米級金屬打印技術(shù)

云耀深維的核心團隊來自金屬3D打印技術(shù)的發(fā)源地——德國弗朗霍夫激光研究所（Fraunhofer ILT）。該所正是全球主流激光粉末床熔融技術(shù)（LPBF/SLM）的誕生地，技術(shù)之父Wilhelm Meiners博士于1995年發(fā)明了這一工藝。而云耀深維的創(chuàng)始人——沈李耀威，正是這位“金屬打印之父”的唯一華裔弟子。這樣的學(xué)術(shù)傳承，使云耀深維在金屬打印精度、材料理解與系統(tǒng)集成方面擁有先天優(yōu)勢。

△云耀深維創(chuàng)始人

傳統(tǒng)的LPBF打印精度通常在80-200微米，表面粗糙度Ra值約為5-20微米，難以滿足高精密散熱結(jié)構(gòu)的要求。而云耀深維自研的微米級金屬打印技術(shù)將成型精度直接提升至5微米及以下，表面粗糙度可達Ra 0.8-2.8微米，達到數(shù)控機床級的超精密制造水平。這意味著，其打印件無需大量后加工即可直接進入終端裝配環(huán)節(jié)，為散熱結(jié)構(gòu)的“輕量化、微結(jié)構(gòu)化、高導(dǎo)熱”提供了制造基礎(chǔ)。

△微米級金屬打?。壕取⒈砻娲植诙?、力學(xué)性能優(yōu)越

微結(jié)構(gòu)重構(gòu)熱流路徑：從平面散熱到三維毛細回路

在AI散熱系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的銅/鋁散熱器由于加工限制，只能實現(xiàn)二維平面導(dǎo)熱設(shè)計，復(fù)雜的流體通道與微毛細結(jié)構(gòu)難以加工。而云耀深維利用微米級3D打印技術(shù)，實現(xiàn)了多層異形通道與三維毛細結(jié)構(gòu)的一體化成型。

△電路板超薄毛細散熱片

根據(jù)其公開的測試數(shù)據(jù)，在打印厚度僅0.8mm~1.8mm的超薄水冷片中，內(nèi)部可設(shè)計微型水路與吸水網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了更高的換熱密度與導(dǎo)熱效率。以3D打印IGBT水冷板為例，相較傳統(tǒng)銅件方案，云耀深維打印的316L散熱模塊重量降低96%、體積減少75%、材料成本下降500美元，同時導(dǎo)熱效率提升近一倍。

這種“輕質(zhì)高效”的金屬散熱件極其適合AI服務(wù)器、功率半導(dǎo)體模塊及電動汽車控制系統(tǒng)等領(lǐng)域，尤其在空間受限、高熱流密度的封裝場景中具有顯著優(yōu)勢。

吸水多孔結(jié)構(gòu)：讓熱流“自動循環(huán)”

云耀深維在2024年推出的另一項突破性成果——多孔金屬自吸水晶格結(jié)構(gòu)，更是將金屬3D打印在熱管理領(lǐng)域的可能性推向新高度。

這種結(jié)構(gòu)通過微米級打印在316L不銹鋼中形成規(guī)則分布的毛細管網(wǎng)絡(luò)：桿徑僅30微米、間距60微米。液體在這些細微通道中可憑借毛細作用實現(xiàn)自發(fā)流動，構(gòu)成類似熱管的“自循環(huán)”散熱系統(tǒng)。

△3D打印毛細網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實現(xiàn)吸水效應(yīng)

在實際應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)兩端分別連接高溫區(qū)與低溫區(qū)，液體在高溫端吸熱蒸發(fā)后，經(jīng)中心通道流向冷端并在冷端冷凝放熱，液化液體再通過毛細管回流，實現(xiàn)了無需機械泵驅(qū)動的熱量閉環(huán)傳遞。

云耀深維在實驗中證實，該結(jié)構(gòu)在8秒內(nèi)即可完成30mm的吸水爬升，顯示出極強的親水與熱回流性能。這種“主動毛細循環(huán)”機制為AI芯片液冷、5G散熱模塊、甚至航天器熱控系統(tǒng)提供了全新設(shè)計思路。

超高可靠性驗證：3萬小時無腐蝕壽命測試

在熱管理行業(yè)，可靠性與壽命是工程落地的關(guān)鍵。云耀深維的微米級散熱片經(jīng)過了長達21000小時的實驗室加速壽命測試與超過30000小時的客戶實測運行驗證，結(jié)果均顯示無內(nèi)部腐蝕或結(jié)構(gòu)損傷。這一穩(wěn)定性得益于其精準的冶金控制和高致密度打印工藝（近100%致密度），相比傳統(tǒng)鑄造件或焊接散熱器，顯著降低了內(nèi)部微裂紋與應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險。

△微米級打印散熱片壽命測試

此外，云耀深維還在材料體系上進行了拓展，從不銹鋼316L延伸至鎳基合金、鈦合金與銅合金等體系，既滿足高導(dǎo)熱性，也兼顧抗氧化與耐腐蝕性能。這種多材料微結(jié)構(gòu)復(fù)合打印，為AI散熱模塊的小型化與高可靠性提供了多維支撐。

從實驗室走向批量生產(chǎn)：3D打印的產(chǎn)業(yè)化拐點

在南極熊看來，云耀深維的技術(shù)突破標志著金屬微尺度打印從科研樣件向產(chǎn)業(yè)批量制造的過渡。其免支撐打印能力（10°以上結(jié)構(gòu)無支撐成型）與高精度表面質(zhì)量，使復(fù)雜散熱件能夠“一次打印、直接使用”，極大地縮短了產(chǎn)品迭代周期。

△各類應(yīng)用案例

與此同時，云耀深維正在積極推動標準化生產(chǎn)體系建設(shè)，其設(shè)備與工藝平臺正在與國內(nèi)AI硬件廠商、激光器企業(yè)展開聯(lián)合驗證，為未來的算力中心提供可規(guī)模化的散熱制造解決方案。

結(jié)語：AI散熱的未來，可能在“微米”之間

AI時代的熱管理，不僅僅是物理傳導(dǎo)的優(yōu)化，更是制造工藝的革新。云耀深維的微米級金屬3D打印技術(shù)，正將熱管理從傳統(tǒng)的“堆疊式”設(shè)計，轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖Y(jié)構(gòu)即功能”的一體化理念。

當30微米級的金屬毛細網(wǎng)絡(luò)在毫米級器件中高效循環(huán)時，熱流的路徑也被重新定義?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，這種源自增材制造的“微尺度散熱結(jié)構(gòu)”，將成為AI硬件散熱的核心解決方案之一。