散热器

发这个形状奇特的散热器图 p1的是CELLSIUS，苏黎世联邦理工的一个学生社团。他们正在给自己改装的氢动力小飞机做动力系统。飞机上的散热器不是配件，是气动件，每一克都要跟航程换算。于是他们考虑优化散热器里容易被忽略的零件。 原来的传统散热器翅片排多密、通道开多粗、两股流体对着走还是交叉走而分水腔往往就是个盒子焊根接头，凭手感塞两片导流板。换热效果是被喂进去的流场决定的。传统散热器流场分配不均，靠近入口的几排流量过大，远端几排几乎不流动，那部分翅片就是白挂上去的重量，能用的面积缩水，推动液体要花的泵功照收不误。p2整件约两个手掌大，右侧密排孔洞是走空气的一侧，表面状态和分水腔完全一致可以看到分水腔和换热本体是一次打出来的没有任何装配痕迹。3D打印一体成形，一体优化，确保最轻且流场分布最均匀。CELLSIUS的设计并不具体画形状，只给限定条件。把整块可用空间当成一坨既能是流体也能是固体的毛坯，定好进出口、流量和目标，程序一边算流场一边看每改一点对结果的影响，自己生成最终结构。他们说选这套ToffeeX工具是因为两股流体之间的换热能直接一边算一边优化。p3 入口那股水被压到腔底再折返上行，逐排喂进去，腔里带蜂窝纹的灰色块体是实心的水从左上进来，速度最高的那一束没有直接扑向前几排翅片，而是被兜到腔体底部，贴着底面横穿过去，再自下而上分给十几条通道。外面看着像生物腕足的分叉，本体是伸进腔里的填充体，把水从近端挤开、逼向远端，顺手占掉那些传统散热里的那些死水角落。官方说法是新散热器是流速分布更均匀、阻力下降、冷却液更少。他们还引述的一篇论文结论，只常规分水腔换成这个形状，整台散热器减重约20%。比较容易理解，因为分配均匀了，同样的散热量可以用更短的本体。阻力下来了，泵和管路用的也少了。还有冷却液，少用冷却液同样能减重。这种形状除了3D打印没有别的做法可选。而3D打印内腔必须保证粉末能倒干净，还得考虑无支撑打印。壁厚需要压到极限，但不能影响打印质量。蜂窝结构的强化可以让外壳做得很薄，靠六边形筋网撑住内压。分水腔本身其实不需要导热，它只负责把液体送进去、收回来，单看它，用尼龙打完全成立。但激活更大的优势，显然得让换热本体跟它是连在一起打的，那部分也必须导热，那材料就没得挑，AlSi10Mg这类3D打印铝合金几乎是唯一答案。

金属3D打印技术供应商铂力特宣布，截至2026年3月，其BLT-S400平台铜合金零部件累计产量突破10万件。该公司称此为首个公开记录的、可重复实现工业级规模铜金属增材制造的案例。

未来五年，研究称全球数据中心投资将达7万亿美元，AI是最大推手。能耗预计翻倍，其中相当大一部分用于冷却密集堆叠的高性能硬件。GPU功耗已从几年前的200瓦飙升到英伟达B200的1000瓦，传统风冷方案越来越力不从心。看丹麦技术研究院和初创公司Heatflow新案例。3D打印被动冷却组件，不需要泵也不需要风扇，测试达到600瓦散热能力，超目标50%。运行更节能，散热效果也更好。技术原理是热虹吸两相冷却。冷却液在芯片表面吸热蒸发，蒸汽因密度低自然上升，到冷凝区释放热量变回液体，靠重力回流。整个循环自驱动，自体零能耗运行。蒸发换热效率远超风冷和单相液冷。这套方案不仅省电，散热能力也更强。芯片运行温度更低，使用寿命也随之延长。3D打印的设计价值是，项目方没有声称这个零件只能用3D打印做，但选择金属增材制造是因为它能把多个复杂组件整合成一个铝制蒸发器。蒸发器内部需要精密的毛细结构引导液体回流，这类复杂几何正是3D打印的强项。一体化带来两个直接好处，接缝更少意味着泄漏风险更低；单一材料意味着回收更容易。两相冷却系统最怕漏液，传统方案多零件焊接，每个接缝都是隐患。生命周期分析显示，相比传统多组件方案，单位碳排放可降低25-30%，材料用量也更少。AM易道认为，这是典型的3D打印应用案例，实现更优的设计集成，而且选择3D打印因为它能做得更好。项目还有个核心发现，这套系统的散热温度在60-80°C之间。这个温度区间很关键，传统风冷带走的热量只有30-40度，品位太低无法二次利用。而60-80度的热水可以直接接入区域供暖网络，给附近的住宅、建筑或工厂供热，不需要额外能量输入。这可能会激发一个重要的应用潜力，数据中心的废热从负担变成可利用的资源。丹麦Meta数据中心已经在给上万户家庭供暖，欧盟也开始立法要求余热利用。AM易道的商机判断是，热管理市场正在系统性打开。万亿美元的数据中心投资里，冷却系统是刚需。但门槛不只是会打印，要懂两相流、毛细力、热阻网络。对有3D打印能力的制造企业来说，热管理组件量不大，但单价高、技术壁垒明显、客户粘性强。目前还是验证阶段，但方向已经清晰。期待数据中心在规划新项目时可以把被动冷却、余热利用纳入考量。AM易道建议所有创业者，现在不是观望的时候，而是该认真研究热管理这条赛道了。本文案例值得收藏，此赛道值得持续关注。

3DCeram 公司探讨在工业3D打印领域利用氮化铝（AlN）与氮化硅（Si₃N₄）材料，面向半导体、航空航天及光学应用取得的进展。相比传统陶瓷与金属，这些材料具备卓越的导热性、机械强度及电绝缘性能。C1000 FLEXMATIC SLA 3D打印机集成自动化与人工智能软件CERIA，可实现热沉、望远镜结构等复杂几何形状的精密、可重复生产，从而增强设计自由度、减少废料，并推动从原型制造向工业化规模生产的转型。

铜3D打印正突破热管理瓶颈。综述指出，纯铜复杂结构（如TPMS点阵、薄壁多孔芯）可提升散热性能120%，但需克服激光吸收率低等挑战。绿光、蓝光激光及烧结工艺为产业化铺路，电动汽车、数据中心等场景需求迫切。

Ricoh最新研发的液相烧结扩散焊接技术，成功将BJT 3D打印的复杂铝合金散热结构与锻造铝基体无缝结合，无需钎焊材料即可实现高强度连接，为高性能热交换器制造提供了高效一体化的工艺解决方案。

热与电，是通信设备永恒的命题。在通往5G乃至6G的征程上，每一个基站、每一台路由器，都在与热量展开静默的较量。这家诞生于1876年的瑞典企业，见证并引领了从电报到5G的通信革命。作为通信行业的百年巨擘，爱立信深谙散热挑战。对中国人来说，对爱立信的印象还停留在上个年代的手机品牌记忆。今天，爱立信仍然还活着，其设备依然遍布全球150多个国家，为全球40%的移动通信流量提供支撑。在数字时代，他们依然保持着对创新的执着追求。在意大利热那亚的创新日上，一个看似普通的散热器组件吸引了各方目光。这个由ToffeeX与爱立信联合开发的3D打印新型散热器，在AM易道看来是非常重要的应用。未来有机会AM易道将详细解读。通过热流体拓扑优化与增材制造（3D打印）技术的巧妙结合，工程师们创造了一个令人惊叹的结果：在提升散热性能的同时，将组件重量减轻了33%。这个成就的背后，是增材制造技术在散热领域开启的新篇章。传统的散热器往往受限于传统加工方法，难以实现复杂的内部结构。而3D打印技术打破了这一限制，让我们能够按照理想的热流道设计，打造出近乎完美的散热结构。每一个微小的凸起、每一处精心设计的通道，都是经过反复的数字化模拟优化，以求在有限空间内实现最优的散热效果。这不仅仅是一个零部件的改进，更是一场微观尺度的革命。在5G时代，当数据以光速流转，设备的能耗与散热问题变得愈发关键。通过这样的创新，我们不仅提升了设备性能，更降低了能源消耗，朝着更环保的未来迈进了一步。爱立信的3D打印散热应用已经问世，其他全球通信巨头恐难以作壁上观。AM易道需要提醒各位读者的是，这是个万亿级别的增材应用赛道。AM易道将持续观察。