您是否曾想过，当人工智能和数字化转型让数据中心需求暴涨400%时，传统制造方式将如何应对这一挑战？

• 先利用BJT技术制造复杂的翅片结构，充分发挥其在复杂几何形状制造方面的优势
  

• 采用传统工艺生产铝制外壳，确保整体尺寸精度
• 通过扩散粘合技术将两部分完美结合，实现性能与精度的统一

验证结果显示，该技术成功制造了一个三翅片(gyroid)结构的热交换器，实现了BJT制造的复杂形状与6061铝块的无变形连接。

截面检测显示，BJT烧结体与铝合金基材的连接界面几乎无空隙。

目前，该扩散粘合技术已在BJT烧结体与多种传统铝合金材料组合中得到验证，包括6061、1050和6063铝合金。

大家熟知的国内外的主要红光LPBF厂商，以及绿光LPBF厂商都在攻克这一领域。

未来可能也有蓝光激光LPBF厂商奔这个领域而去。

研究人员比较了不同设计参数下的回转体（Gyroid）片状格子结构散热器的性能。

变量包括格子的孔隙率、壁厚和单元尺寸的不对称性。如表2所示，研究中考虑了多种设计变量组合，包括不同孔隙率（68%和85%）、不同壁厚（0.8mm和1.2mm）以及不同单元尺寸的回转体TPMS结构。

这些复杂的格子结构散热器通过ANSYS Fluent进行计算流体动力学分析。

图4展示了在ANSYS SpaceClaim中对模型进行预处理的过程，显示了固体和流体域的建模情况。

图5清晰地展示了TPMS格子散热器的设计参数，包括壁厚和单元尺寸，而图6则显示了具有不对称单元尺寸的回转体散热器，其流动方向和格子高度的单元尺寸被延长，以更接近传统翅片散热器的形态。

回转体片状TPMS结构的数学表达式为：

f(x,y,z) = cos(x)sin(y) + sin(x)cos(z) + cos(y)sin(z) = 0。

研究结果显示，六种不同设计的散热器在最大壳体温度方面表现各异。具体数据如下表所示（对应论文中的表3）：

图11和图12分别展示了性能最佳和最差散热器设计的温度分布图，直观展示了热量在散热器中的分布情况。

温度分析表明，0.8mm壁厚和68%孔隙率的散热器性能较差的原因可能是流体流动受限，影响了散热能力。

随着壁厚从0.8mm增加到1.2mm，这种孔隙率下的散热性能得到显著改善，可能是由于散热器结构中增加了额外的热质量。

研究中的速度剖面分析提供了更深入的见解。

图13和图14分别展示了性能最佳和最差散热器设计的中平面速度轮廓图，而图15和图16则显示了散热器出口的速度分布情况。

这些图表明，在性能较差的设计中，流体流动在散热器长度方向上受到限制。

流动限制过大会阻碍加热后的流体逃逸。

相比之下，在性能较好的设计中，速度明显开始在散热器长度方向上增加到更大的程度。

从散热器出口的速度剖面图可以看出，性能较好的散热器出口的速度幅度明显更大，这支持了流动限制导致散热性能下降的观点。

这项研究证明了3D打印在生产具有复杂几何形状的高性能散热组件方面的潜力，这些组件在传统制造方法下几乎不可能实现。

这项研究算是一个3D打印散热组件（不论是ECAM、LPBF还是BJT打印）研究的常规组成部分，是推动3D打印散热器的理解机理和优势扩大的典型研究框架。

• Alfa Laval：作为全球领先的热交换、分离和流体处理专家，该公司已开始探索3D打印在高效热交换器制造中的应用。

  

• Asetek：液体冷却解决方案专家，正在研究3D打印如何改进其液体冷却系统设计。

  

• Conflux Technology：专注于使用3D打印制造高性能热交换器，其设计专为数据中心等高密度计算环境优化。

  

• Schneider Electric：全球领先的能源管理和自动化解决方案提供商，正在探索3D打印在数据中心电力和冷却系统中的应用。

• Vertiv：关键数字基础设施技术提供商，正研究3D打印如何提高其产品的性能和可靠性。

• OpenAI、Google、Meta和Amazon：作为AI和云计算服务的主要提供商，这些公司对高效散热解决方案有着巨大需求，可能成为增材冷却技术的早期采用者。

• GE Vernova：通用电气旗下专注于电力和能源业务的公司，正在探索增材技术在能源效率提升方面的潜力。