3D 打印铝合金散热器的应用
点击量：757 发布时间：2017-04-25 作者：状迈（上海）增材制造技术有限公司
3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
试问最近几年最热门的技术种类，3D打印绝对是当红炸子鸡之一，经过N年的预热发展，3D打印技术从高冷的实验室走出来，应用到各行各业，到处发挥着重要的作用。
3D打印的来势汹汹，似乎有席卷任何行业的潜质，果不其然，在大洋彼岸的美帝，最近就传来了消息，他们将3D打印带入了散热这个相对比较不太热门的领域。
美国橡树岭国家实验室（ORNL）和田纳西大学（University of Tennessee）的研究人员发现，使用采用简单的退火工艺或者通过使用一种设计算法，制造商们就能够打造出性能与传统制造工艺一样的3D打印散热片。
对比测试工装示意
来自田纳西大学和ORNL的Tong Wu领导的科学家团队对3D打印和非3D打印的铝散热片进行了比较研究。并在3D PEIM 国际研讨会上。发表了一篇论文，名字《增材制造铝金属的热相应（ThermalResponse of Additive Manufactured Aluminum）》，有兴趣的同学不妨找来看看看看。
3D打印金属粉末的材料构成： (A1_AM) ，含10%的硅和0.5%的镁。传统的铝合金：(A1_6061)：含<1%的硅和1.5%的镁。
A1_6061 (a) A1_AM (b)的微结构对比
即使如此，两者还是有不同的，在性对低温的时候，传统铝合金的导热率比3D打印合金的导热率要高。如下图：
针对3D打印铝合金在散热器上的应用，他们也做了更深入的研究，并发表在IEEE上。
他们利用基于遗传算法逼近设计的原理，输入原始参数（最大空间限制，流阻损失，热量，流体属性等）设计了一套性能最优的水冷散热器（可能利用传统加工方式无法加工，只能采用3D打印）：=
50KW 的电源模块散热模拟
通过实测，经过最优设计的散热器比未优化的散热器，性能有了15%的提升。而这个过程无需复杂的数值分析，只需要基于遗传算法，一次优化成功。
CAPITAL观点:
13D打印散热器，在产品研发期间，我们研发人员往往面临着，打样时间长，成本不低的实际情况，这样可以方便验证散热性能，极大的提高研发速度，常规的散热器打样，如果能像目前成熟的树脂3D打印那样，建模完成后立即可以打印出来，待性能验证通过后再予以开模量产，或者是能打印出之前无法生产制造的散热器，这对这个散热器行业，或许也能产生很大的改变，究竟何时能进入实际生产，且让我们拭目以待。
