由于具有良好的导热性,铜常用来制作散热、冷却部件。3D打印(增材制造,AM)可以实现复杂的几何造型,能大幅度提高散热器的换热面积及效率。因此,3D打印的铜散热部件具有良好的发展前景。
因为反射率高、导热性好,铜是一种难于3D打印的材料。不过,随着3D打印技术和材料技术的进步,铜3D打印正取得突破。JX Nippon Mining & Metals (JXNMM) 和 Alloyed 合作,为铜及铜合金提供全面的激光床熔合增材制造解决方案。通过新的表面处理工艺,JXNMM 为铜粉增加了抗氧化功能,防止氧含量的进一步增加。这种更适合增材制造的专用铜粉,能够生产具有极低孔隙率的高导热部件。对于电子束工艺,表面处理会抑制粉末烧结(从而增加设计灵活性),还可以增加激光束的吸收率。使用电子束工艺,部件可以达到>99.95%的相对密度,使用激光床工艺可以达到99.91%的相对密度。
Alloyed表示, 铜液冷板是专门为数据中心设计的,作为一种液体冷却系统,与传统的空气冷却方法相比,液态冷却对减少能源消耗具有重要意义。3D打印是制造液冷板的理想技术,可以在适当的成本下生产更复杂的几何形状,并且在热交换和液体压力降方面具有更好的性能表现。3D打印的一体成型特性使部件更简单、更高效,由于减少了组装需求,部件更容易安装,维护要求也更低,冷却性能比传统部件更佳。
通过开发专用的 Engine® 和 Architect® 3D打印软件,Alloyed能够在液冷板模型中生成高精度的复杂几何和晶格结构,在高精细的制造工艺支撑下,可以生产平均厚度低至 190 μm的薄壁部件,为3D打印铜液冷板的设计和生产铺平道路。