3D打印微通道雙相液冷+綠光SLM，美光速造展示3D打印液冷綜合方案

2026年4月23日，第六屆液冷全鏈條峰會在蘇州太湖舉辦。金屬3D打印設備制造商美光速造聚焦3D打印技術在液冷領域的綜合解決方案，詳細分享了已驗證案例與可量產技術。

面對AI芯片熱設計功率從300W躍升至1500W、熱量幾乎每6個月翻一番的嚴峻挑戰，傳統風冷與單相液冷已逼近物理極限，3D打印微通道設計與雙相液冷技術正成為突破“熱懸崖”的核心路徑。

功率飆升，散熱告急：當前液冷遭遇散熱“天花板”

據美光速造調研發現：從2023年到2027年，AI芯片的熱量輸出預計將增加4倍，熱量幾乎每6個月翻一番，AI芯片的發展速度遠超行業預期。

當芯片熱設計功率（TDP）從300W躍升至1500W，傳統風冷在35kW已逼近極限，冷凍水方案勉強爬到55kW，再往上的"空白區"被業內稱為"熱懸崖"——一旦越過，芯片將觸發降頻，“散熱”二字，將變得前所未有的緊迫。

以技術聚焦：單位面積更大的換熱面積，解決散熱核心根本難題

美光速造工藝工程師鄭博坦言：散熱的根本是解決單位面積內更大的換熱面積——而這正是3D打印微通道設計的核心優勢。

單位面積換熱面積對比（傳統單相、3D打印單相&雙相）：

以上表格可以看出：加工工藝決定面積上限，3D打印突破傳統機加限制，在h值和熱通量上，兩相液冷微結構設計進一步擴大換熱面積；兩相液冷疊加相變換熱，優勢遠大于單相液冷；高熱流場景依賴單位面積換熱面積，兩相液冷是當前高端散熱的核心方案。

金屬3D打印技術不僅優化了現有的（單相）液冷技術，增加了單位面積更大的換熱面積，更重要的是，它正在成為實現下一代熱管理技術（兩相液冷）及微通道設計落地的唯一途徑。

1、雙相液冷：兩相液冷靠相變帶熱，核心是實現液→汽相變→蒸汽分離→冷凝回流"的完整熱管理流程。

2、 微通道設計：是一種高效、緊湊的液體冷卻熱交換器，其核心是在高導熱性金屬基板內部集成一個微小通道（通常小于1毫米，美光速造已實現精度0.1mm，最小間距0.05-0.06mm）的網絡，冷卻液流經這些通道，通過極高的傳熱表面積，高效地將熱量從熱源帶走。

3、性能主導，結構自由：3D打印可實現傳統工藝無法企及的散熱結構——拓撲優化、周期極小曲面（TPMS）和仿生流道等先進幾何結構，將設計焦點從“可制造性”轉向“最優性能”，徹底解除了傳統“為制造而設計”的束縛。

· 仿生流道：模擬生物自然散熱路徑，單位面積換熱量提升30%+；

· 拓撲優化結構：去除冗余材料，結構效率最大化；

· TPMS結構：比表面積大、壓降低、換熱均勻；

從單一散熱“五金件”到“智能系統”，美光速造液冷綜合解決方案

增材制造并非一個“一鍵式”的完美解決方案，要將其從原型驗證轉向批量生產，必須克服一系列現實的工程挑戰。

專業軟件支撐：美光速造全棧自研金屬3D打印智能切片FastLayer軟件，基于3000臺全球實際設備，高穩定、高可靠，與美光速造綠光專機AiForm-G1底層雙向深度融合，實現1+1＞2的能效躍升。

工藝參數包：覆蓋銅、鋁合金等多種材料的專業工藝參數庫，針對液冷特殊結構建立綠光專項CRM系統，全程記錄工藝數據，熱仿真+流體仿真協同優化。

關鍵的后處理：Ra粗糙度7-9μm，后處理工藝優化，降低粗糙度，清潔度-粉末殘留導致熱點，專業清洗工藝保障。

性能閉環驗證：通過設計-打印-測試-優化的快速迭代閉環，通過20bar、30分鐘保壓無泄漏測試；在金相分析等手段，部件致密度達到99.9%，熱導率穩定在400W/(m·K)，全過程質量可控。

美光速造已驗證的行業應用案例

美光速造在峰會上展示了經過批量驗證的案例與正在推進的商業合作，涵蓋數據中心液冷板、新能源汽車電池冷板、高功率IGBT散熱基板等領域。當行業仍在討論3D打印“能不能做”時，美光速造已經在回答“怎么做好、怎么量產、怎么可靠”。

美光速造以“綜合解決方案”的姿態，將液冷板從一個“被動的散熱五金件”升級為“與芯片協同設計、主動管理熱物理、可精確定制的智能系統”。其綠光SLM技術憑借高致密度、高導熱、微通道精密成型能力，正成為AI算力時代液冷散熱的“關鍵工藝底座”。隨著兩相液冷與微通道設計的工程化驗證不斷深入，3D打印在液冷領域的角色正從“輔助試制”走向“量產標配”。

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