希禾增材綠光3D打印高反射純銅材料破局熱管理難題

2025年9月10日，深圳TCT亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì)隆重啟幕，本次展會(huì)匯聚逾200家參展企業(yè)與上萬名專業(yè)觀眾，現(xiàn)場氣氛熱烈，南極熊作為戰(zhàn)略合作媒體對本次展會(huì)進(jìn)行報(bào)道。

在2025 TCT深圳展的現(xiàn)場，希禾增材韋佳成帶來了一場聚焦“綠光3D打印高反射純銅材料”的技術(shù)報(bào)告，深入分享了希禾增材在高仿金屬綠光3D打印領(lǐng)域的最新進(jìn)展，為當(dāng)下熱管理需求升級背景下的材料與技術(shù)創(chuàng)新提供了新方向。

熱管理需求升級，純銅材料成關(guān)鍵突破口

報(bào)告開篇便直指行業(yè)痛點(diǎn)：隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，各類電子設(shè)備與工業(yè)系統(tǒng)對熱管理的要求愈發(fā)苛刻，高效散熱成為保障設(shè)備性能穩(wěn)定與使用壽命的核心要素。而材料的導(dǎo)熱系數(shù)直接決定了熱管理效果，報(bào)告中明確提到，常用的316不銹鋼與純銅材料在導(dǎo)熱系數(shù)上存在巨大差異，純銅的導(dǎo)熱系數(shù)約為316不銹鋼的20多倍，這一特性讓純銅及銅合金成為熱管理領(lǐng)域增材制造的理想材料，具備顯著應(yīng)用優(yōu)勢。

純銅及銅合金3D打?。焊鞣N技術(shù)路徑各有側(cè)重

在純銅及銅合金的3D打印技術(shù)應(yīng)用上，希禾增材系統(tǒng)介紹了當(dāng)前主流的四大技術(shù)路徑，并分析了各技術(shù)的特點(diǎn)與適用場景。

1. 選擇性激光熔融（SLM）：高精度量產(chǎn)首選

選擇性激光熔融打印技術(shù)是當(dāng)前純銅及銅合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件成型的重要技術(shù)。該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬部件的高精度、高效率一體成型，在消費(fèi)電子領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用——報(bào)告中提及的OPPO、華為、蘋果等企業(yè)，正是采用SLM技術(shù)實(shí)現(xiàn)銅合金產(chǎn)品的量產(chǎn)，其技術(shù)成熟度與穩(wěn)定性可見一斑。

2. 定向能量沉積技術(shù)（DED）：大尺寸低成本適配

定向能量沉積技術(shù)（DED）則更適用于大尺寸、低成本結(jié)構(gòu)部件的高效成型。與SLM技術(shù)相比，DED技術(shù)的優(yōu)勢在于成型尺寸更大，能滿足大型工業(yè)構(gòu)件的制造需求，但同時(shí)也存在一定短板——成型精度相對SLM技術(shù)較低，因此更適合對精度要求不極致、但對尺寸與成本敏感的應(yīng)用場景。

3. 電子束熔融技術(shù)（EBM）：規(guī)避高反射難題但依賴真空環(huán)境

電子束熔融粉末床技術(shù)（EBM 3D打印技術(shù)）以高能電子束為熱源，區(qū)別于傳統(tǒng)激光技術(shù)，它無需依賴近紅外激光，從根源上規(guī)避了純銅及銅合金這類高反射材料在激光打印過程中能量反射導(dǎo)致的成型難題。不過該技術(shù)存在嚴(yán)苛的應(yīng)用條件——必須在高真空環(huán)境下進(jìn)行打印，這一要求不僅增加了設(shè)備投入成本，也對生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定性提出了更高挑戰(zhàn)，一定程度上限制了其應(yīng)用場景的拓展。

4. 電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)（ECAM）：微精細(xì)結(jié)構(gòu)新選擇

報(bào)告中提及的“電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)”，是近年來美國等海外市場關(guān)注度較高的新型技術(shù)，其核心優(yōu)勢在于原料與成型方式的創(chuàng)新。以金屬離子溶液為原料，通過打印頭上的微電極陣列在打印基板上進(jìn)行化學(xué)沉積，層層疊加形成精細(xì)結(jié)構(gòu)。由于全程不使用金屬粉末，該技術(shù)從根本上解決了傳統(tǒng)粉末熔融打印中“金粉殘留”的難題，尤其適合微小流道等精細(xì)結(jié)構(gòu)的制造，為微型熱管理器件的研發(fā)提供了新可能。

此外，粘結(jié)劑噴射成型（BJ）和擠出打印屬于間接的金屬3D打印工藝，藍(lán)光多激光協(xié)同送絲技術(shù)可實(shí)現(xiàn)銅材打印，適配大尺寸場景，但成型精度較低（與 DED 類似）；而希禾增材主推的是綠光金屬 3D 打印。

希禾綠光 3D 打印技術(shù)：四大核心優(yōu)勢破解行業(yè)難題

作為報(bào)告的核心亮點(diǎn)，希禾增材自主研發(fā)的綠光金屬 3D 打印技術(shù)，通過波長優(yōu)化（區(qū)別于傳統(tǒng)近紅外激光），從根本上解決了高反金屬的成型痛點(diǎn)，其核心優(yōu)勢可概括為四點(diǎn)：

1. 高吸收率：破解高反難題，降低設(shè)備損耗

報(bào)告中數(shù)據(jù)顯示，純銅對近紅外激光的吸收率僅約 5%，而對綠光的吸收率高達(dá) 40%，差異接近一個(gè)數(shù)量級。這一特性使得綠光可在低功率下完成純銅及銅合金的熔融成型，既避免了高功率激光對光學(xué)鏡片的損傷，又大幅提升了能量利用效率。

2. 高分辨率：成型微精細(xì)結(jié)構(gòu)，突破尺寸極限

綠光波長更短（相較于近紅外激光），可形成更細(xì)小的聚焦光斑（希禾設(shè)備支持 15-60μm 光斑直徑），打印分辨率顯著提升。目前，希禾已實(shí)現(xiàn)0.06-0.1mm 局部特征結(jié)構(gòu)的成型，例如純鎢材料 0.06mm 壁厚的隔柵、鋁合金 0.2mm 直徑的隔柵，滿足微型熱管理器件、精密電子部件的制造需求。

3. 低缺陷：穩(wěn)定熔池減少飛濺，保障成型質(zhì)量

由于綠光對高反材料的能量吸收更穩(wěn)定，打印過程中可形成均勻熔池，大幅減少金屬飛濺與內(nèi)部缺陷。以 6061 鋁合金為例（傳統(tǒng)近紅外激光需添加元素才能成型），希禾綠光技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無裂紋成型，致密度達(dá) 99.6% 以上；純銅打印件經(jīng)熱處理后，導(dǎo)電率可達(dá) 101.5%，接近純銅理論值。

4. 廣適配：兼容多類高反材料，拓展應(yīng)用邊界

除純銅及銅合金外，希禾綠光技術(shù)還可適配純鎢、鋁合金（6 系鋁 6061）等難加工材料：

為推動(dòng)技術(shù)落地，希禾增材已推出全系列綠光 3D 打印設(shè)備（100、160、350、400、600 型號），覆蓋不同尺寸構(gòu)件的制造需求。目前，該技術(shù)已在三大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性應(yīng)用：

1. 熱管理領(lǐng)域：高效散熱器件批量生產(chǎn)

針對 BMS（電池管理系統(tǒng)）散熱需求，希禾優(yōu)化設(shè)計(jì)的TPMS 結(jié)構(gòu)散熱部件，通過調(diào)整孔隙率與壁厚，實(shí)現(xiàn)熱阻下降 50%；

研發(fā)的0.5mm 壁厚雙流道換熱板，耐壓強(qiáng)度達(dá) 8MPa（無滲漏），遠(yuǎn)超行業(yè)常規(guī) 5MPa 標(biāo)準(zhǔn)；

新型 VC（均熱板）制造：通過綠光 SLM 技術(shù)實(shí)現(xiàn) VC 板與水冷板一體成型，減小體積的同時(shí)提升散熱效率。

2. 航空航天領(lǐng)域：高端銅合金構(gòu)件交付

利用 350、400、600 型號設(shè)備，希禾已實(shí)現(xiàn)銅鉻、銅鉻鎳合金的 3D 打印，成功交付液體火箭燃燒室樣件，滿足航天領(lǐng)域?qū)δ透邷亍⒏邔?dǎo)熱構(gòu)件的嚴(yán)苛要求。

3. 工業(yè)制造領(lǐng)域：精密部件規(guī)?；瘧?yīng)用

電感線圈、電子端子等電子部件已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；與上海交通大學(xué)合作的純銅打印項(xiàng)目，成型件致密度達(dá) 99%、導(dǎo)電率超 98%，適配工業(yè)散熱、導(dǎo)電部件需求。

關(guān)于希禾增材

作為專注于 “高反金屬 3D 打印解決方案” 的技術(shù)型企業(yè)，希禾擁有核心光源與光學(xué)系統(tǒng)的自主研發(fā)能力，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)由深耕綠光激光器領(lǐng)域十余年的張帆博士（董事長）領(lǐng)銜，2023 年正式成立后快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備量產(chǎn)，目前 3D 打印設(shè)備保有量已達(dá)三位數(shù)以上。