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,即將迎來正式產業化落地。
該項目獲得了 北京市新材料基金和國機產業基金的戰略投資,已在三帝科技蘇州基地建成標準化生產車間, 各項籌備工作已接近尾聲,即將于4月正式開業。
三帝科技表示,該項目的落地批產,標志著我國銅金剛石散熱器制造,開始進入產業化、規模化、標準化發展階段,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,該項目也是國內粘結劑噴射(金屬/復合材料)3D打印技術首個公開的量產案例。
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應用背景
多行業對高效散熱需求激增
當前,AI算力、機器人、超高功率激光、大數據數據中心等應用領域,對散熱提出了新的要求。
在產品特征方面, 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 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質但無法量產的困境。
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,且熱膨脹系數與半導體芯片匹配,被行業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、資本組成的專業團隊,匯聚了3D打印與散熱管理方面的行業頂尖人才,并投入近1300萬元用于工藝開發。
最終,憑借這一技術路徑成功開發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,實現了從“實驗室樣品”到“產業化產品”的跨越。
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3D打印的生坯
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燒結完成的狀態
三帝科技指出,與傳統制造技術相比,粘結劑噴射3D打印技術具備三大核心優勢:
?? 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,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定。
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?? 三是可以實現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,最終熱阻相比傳統產品可降低50%,散熱能力翻倍,有助于幫助實現芯片瞬時散熱。
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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3D打印技術參考了解,三帝科技已圍繞3D打印技術在國內外申請專利超270項, 其中發明專利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、液冷板上市公司等重點應用行業龍頭企業洽談合作,此舉旨在建立標桿企業認證,為產業化落地奠定基礎。
產業化落地,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業基金戰略投資,為三帝科技加速銅金剛石散熱器的產業化進程,拓展國內外市場,提升行業影響力,提供了重要的資金及產業鏈資源保障。
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蘇州三帝
據了解,蘇州三帝將聚焦銅金剛石散熱器的規模化生產。依托三帝科技的BJ 3D打印技術,目前已建成標準化的生產車間,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、產品成型到成品檢測的全流程生產線。
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蘇州基地生產車間內部
初期將重點推進宏通道散熱器量產,完成1-2家頭部企業認證,實現標桿突破與初期銷售收入;后續將逐步建成微通道量產線,推出復雜流道、拓撲結構微通道產品,拓展銅、鋁、銀金剛石系列化方案,實現規模化放量。
根據三帝科技產業化戰略規劃,蘇州基地將承擔起核心生產與市場拓展職能,預計2027年實現大批量穩定交付,全面拓展國內外市場并實現盈虧平衡;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品生產,更將打造“材料+工藝+設備+服務”一體化的AI芯片散熱產業生態,助力蘇州高端制造產業升級,推動我國銅金剛石散熱技術走向全球。
注:本文由3D打印技術參考創作,未經聯系授權,謝絕轉載。
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