随着 AI 算力爆发与高功率器件迭代,高热流密度散热已成为制约产业升级的核心瓶颈。金刚石铜复合材料凭借超高热导率与匹配硅基芯片的热膨胀系数,正成为下一代高端散热方案的核心研发方向,市场增长潜力显著。
传统制备工艺在复杂结构成型与金刚石热损伤控制上存在局限,粘结剂喷射(BJ)3D 打印技术以非熔融成形、材料体系开放的优势,为金刚石铜材料研发提供了全新的技术路径。
近期,森工科技基于ComproJet系列科研级粘结剂喷射(BJ)3D打印机,完成了铜覆金刚石粉末的打印与烧结验证,核心参数如下:
材料体系:金刚石颗粒表面镀铜(金刚石覆铜);
粉末规格:颗粒粒径68μm,铜镀层厚度6μm;
打印工艺:森工科技粘结剂喷射(BJ)3D 打印;
烧结工艺:氢气高温烧结,未经过热压等后处理。
烧结致密度:83%。
本次验证采用纯氢气烧结工艺,在相对温和的后处理条件下,验证了 BJ 工艺适配铜覆金刚石体系的可行性。非熔融的打印方式有效避免了激光高温对金刚石颗粒的热损伤,保留了金刚石本征的高导热性能;同时铜镀层设计改善了金刚石与铜基体的界面结合,为后续进一步优化烧结工艺、提升致密度与热导率奠定了良好基础。
铜覆金刚石3D打印模型烧结后效果
铜覆金刚石3D打印模型烧结后效果
铜覆金刚石3D打印模型烧结后效果
铜覆金刚石3D打印模型烧结后效果
铜覆金刚石3D打印模型烧结前效果
铜覆金刚石3D打印模型烧结前效果
科研级粘结剂喷射(BJ)3D打印设备:微量缸 + 多模式,大幅降低研发试错成本
针对金刚石铜等高价值材料研发 "用料贵、试错多、成本高" 的痛点,森工科技 ComproJet 系列科研级粘结剂喷射(BJ)3D打印机采用 "一机三缸、分级测试" 的创新设计,覆盖材料研发全流程:
三级成型缸灵活切换
微量缸(30×30×30mm):单次打印仅需约 47g 粉末,适用于早期材料可行性验证,材料成本仅为标准缸的 2.5%,单次金刚石铜测试成本可控制在百余元级别;
实验缸(50×50×50mm):用于工艺参数优化,验证不同粘结剂配比、喷墨量、铺粉层厚的影响;
标准缸(150×90×80mm):用于样件放大验证与小批量试制。
多模式打印适配科研场景
科研专属多模式系统,深度适配实验探索场景内置专为材料研发打造的多模式控制系统,提供三种运行模式匹配不同实验阶段需求:
实验模式:支持全参数自定义与单动作独立控制,可单独操控铺粉、喷墨、固化等核心步骤,便于科研人员实时观察粉末铺展状态、粘结剂渗透效果、生坯成型过程,开展工艺机理研究与精细参数调试;
校验模式:采用标准化模型与固定参数,减少变量干扰,简化实验流程,确保实验结果的稳定性与可复现性,适合开展对照实验与方法学验证;
标准模式:支持用户自定义模型与参数,自动化连续打印,适配小批量样件制备与重复性验证实验。 同时铺粉速度、刮刀压力、喷墨量、层厚、烘干温度等全部核心工艺参数全开放可调,支持研究人员针对自研粉体体系进行深度工艺优化与探索。
设备采用理光G5工业压电喷头,物理分辨率 600DPI,桌面级体积可直接入驻实验室,支持金刚石铜、钨铜、钼铜、纯铜、陶瓷等多体系材料打印,适配高校与企业研发团队 "小批量、多迭代、快验证" 的核心需求。
免费材料测试预约开放中
如果您正在开展金刚石铜或其他铜基复合材料相关研究,想验证粘结剂喷射(BJ)工艺的适配性,森工科技现面向科研团队开放免费材料打印测试服务。
只需提供少量粉末样品,我们将为您完成:
粉末铺展性与粘结剂适配性测试
微量缸基础打印成型验证
工艺参数建议与适配性分析
无需设备投入,即可快速验证材料 BJ 打印可行性。欢迎联系我们共同探讨材料研发与工艺优化方案。
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