铜金刚石散热器3D打印制造,国内首个量产项目即将落地批产!
3D打印技术参考3月24日最新消息,三帝科技采用粘结剂喷射(BJ)3D打印铜金刚石散热器的项目,即将迎来正式产业化落地。
该项目获得了北京市新材料基金和国机产业基金的战略投资,已在三帝科技苏州基地建成标准化生产车间,各项筹备工作已接近尾声,即将于4月正式开业。
三帝科技表示,该项目的落地批产,标志着我国铜金刚石散热器制造,开始进入产业化、规模化、标准化发展阶段,将为全球高功率电子器件散热难题提供中国解决方案。
需要指出的是,该项目也是国内粘结剂喷射(金属/复合材料)3D打印技术首个公开的量产案例。

应用背景:多行业对高效散热需求激增
当前,AI算力、机器人、超高功率激光、大数据数据中心等应用领域,对散热提出了新的要求。
在产品特征方面,器件要求更加集约化、小型化、轻量化;在散热需求方面,单颗芯片功耗已突破千瓦级,传统风冷、水冷方案已接近物理极限。
金刚石是当前被讨论热度最高的散热材料之一,它具有远超出纯铜的散热能力。但其硬度极高、脆性大,传统粉末冶金只能制作简单结构,机械加工易导致金刚石材料崩落,激光3D打印速度慢、金刚石掺比也受限。这直接导致金刚石散热器陷入材料优质但无法量产的困境。
铜金刚石作为一种复合材料,兼具金刚石的超高热导率与铜的优良加工性,热导率可达600-800W/m.K,是纯铜的1.5-2倍,且热膨胀系数与半导体芯片匹配,被行业认为是更佳的散热解决方案。

3D打印的生坯,带亮晶晶的是铜金刚石生坯
技术突破:BJ技术破解量产难题
3D打印技术参考注意到,三帝科技为充分利用铜金刚石复合材料的散热特性以及自研的粘结剂喷射3D打印技术,组建了由技术、市场、资本组成的专业团队,汇聚了3D打印与散热管理方面的行业顶尖人才,并投入近1300万元用于工艺开发。
最终,凭借这一技术路径成功开发出铜金刚石散热器粘结剂喷射3D打印制造方案,解决了该类材料的制造难题,实现了从“实验室样品”到“产业化产品”的跨越。

3D打印的生坯

烧结完成的状态
三帝科技指出,与传统制造技术相比,粘结剂喷射3D打印技术具备三大核心优势:
➡️ 一是制造过程不需要模具,异形流道甚至拓扑复杂结构,均可直接一体化成形;

3D打印的生坯
➡️ 二是能够精准控制铜、金刚石粉的比例与混合状态,金刚石混合掺杂比能达到70%;结合低温烧结工艺,能有效避免金刚石石墨化,确保热导率达到设计水平并保持稳定。

➡️ 三是可以实现铜与金刚石的梯度打印,表层铜可进行精密加工,兼顾表面粗糙度与热导率,最终热阻相比传统产品可降低50%,散热能力翻倍,有助于帮助实现芯片瞬时散热。

已烧结完成的散热器件,带黑色的是铜金刚石复合材料
据3D打印技术参考了解,三帝科技已围绕3D打印技术在国内外申请专利超270项,其中发明专利57项,覆盖材料、结构、工艺、设备全链条。
其铜金刚石散热器样品实测效果超出预期,正与知名激光企业、液冷板上市公司等重点应用行业龙头企业洽谈合作,此举旨在建立标杆企业认证,为产业化落地奠定基础。
产业化落地,苏州基地即将启动
三帝科技铜金刚石粘结剂喷射3D打印技术的突破以及散热行业的巨大市场,吸引了顶尖资本的关注。
2025年,三帝科技成功获得北京市新材料基金和国机产业基金战略投资,为三帝科技加速铜金刚石散热器的产业化进程,拓展国内外市场,提升行业影响力,提供了重要的资金及产业链资源保障。

苏州三帝
据了解,苏州三帝将聚焦铜金刚石散热器的规模化生产。依托三帝科技的BJ 3D打印技术,目前已建成标准化的生产车间,配备自研粘结剂喷射3D打印设备20余台、后处理设备、检测设备,将打造从原材料加工、产品成型到成品检测的全流程生产线。

苏州基地生产车间内部
初期将重点推进宏通道散热器量产,完成1-2家头部企业认证,实现标杆突破与初期销售收入;后续将逐步建成微通道量产线,推出复杂流道、拓扑结构微通道产品,拓展铜、铝、银金刚石系列化方案,实现规模化放量。
根据三帝科技产业化战略规划,苏州基地将承担起核心生产与市场拓展职能,预计2027年实现大批量稳定交付,全面拓展国内外市场并实现盈亏平衡;2028年后营收将以每年30%的速度高速增长,2030年冲刺3亿元销售额。
未来,苏州三帝将不仅局限于单一散热产品生产,更将打造“材料+工艺+设备+服务”一体化的AI芯片散热产业生态,助力苏州高端制造产业升级,推动我国铜金刚石散热技术走向全球。
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