綠光純銅3D打印破解光模塊散熱難題！大族聚維自研技術突破

南極熊導讀：綠光金屬3D打印純銅在光模塊領域的應用，已經成為行業關注的熱門方案。

2026年6月，南極熊獲悉，全球工業激光龍頭大族激光旗下深圳市大族聚維科技有限公司（下稱 “大族聚維”）憑借自研綠光純銅金屬3D打印全套技術，全面破解AI高速光模塊高熱的行業痛點，推出覆蓋設備、工藝、產品、批量代工的完整散熱解決方案，為400G/800G/1.6T光模塊、數據中心液冷板等高導熱零部件提供國產化增材制造新路徑。

一、算力產業爆發，傳統制造遭遇多重散熱瓶頸

當前AI算力產業高速擴張，光模塊迭代速度持續加快，功耗等級呈階梯式暴漲：400G光模塊功耗約15W，800G達到24-30W，新一代1.6T產品功耗更是突破35-45W。持續攀升的熱量帶來了行業難題：光器件與激光器使用壽命大幅縮短、高速信號誤碼率升高、芯片高溫故障率成倍上漲，散熱從配套選配轉變為高速光模塊剛需。

傳統制造工藝與材料存在短板，已經無法滿足目前需求：

?材料性能短板：行業普遍采用鋁、鋅合金散熱器，導熱系數僅190-200W/m?K，散熱能力不足；純銅導熱系數可達340-401W/m?K，是最優散熱基材，但純銅對1064nm紅外激光反射率超95%，傳統紅外SLM設備難以穩定成型純銅零件。

?結構制造限制：CNC、鍛造、擠壓等傳統工藝無法加工復雜內流道、仿生翅片、拓撲輕量化一體化結構；散熱件只能采用規則直翅片，風阻大、換熱效率低。

?裝配與可靠性缺陷：輕量化緊湊化趨勢下，傳統工藝需多零件拼接組裝，拼接處存在密封薄弱點，液冷產品泄漏風險高。

?迭代交付成本高：產品方案頻繁優化，傳統開模工藝周期長、成本高昂，無法適配算力硬件快速迭代需求。

多重痛點疊加下，行業需要可直接成型純銅復雜散熱結構、兼顧高精度與量產能力的新型制造技術，大族聚維綠光純銅3D打印技術成為破局關鍵。

二、綠光激光技術核心優勢，從光源底層解決純銅打印難題

大族聚維自研515-532nm綠光SLM系統，從激光波長層面攻克高反金屬成型行業壁壘，對比傳統紅外激光器具備不可替代的材料適配優勢。從光學原理來看，純銅對532nm綠光吸收率近40%，是1064nm紅外激光的8倍，能量利用率大幅提升，熔池穩定、成型缺陷少；同時綠光對鎢、鉭、鉬等難熔金屬適配性優異，覆蓋更多高端特種制造場景。

△綠光與紅外激光器核心參數對比

三、全自研綠光SLM設備矩陣

南極熊了解到，大族聚維是業內實現SLM設備激光器、振鏡、伺服電機、仿真軟件、氣流風場全核心部件自主研發的廠商，推出M190G、M360G、M420G系列綠光專用金屬3D打印設備，其中主力機型HANS M190G廣泛用于光模塊散熱器、小型液冷板批量試制與量產。

△HANS M190G綠光設備核心參數

設備集成六大自研核心技術：

?光纖激光器：自主光纖激光器保障穩定能量輸出；

?實時監測：同軸 + 旁軸雙路實時監測系統，實現熔池、鋪粉全過程智能閉環；

?伺服電機：自研直驅電機、直線電機，是國內直驅電機的領先者；

?掃描振鏡: 自主研發掃描振鏡，廣泛應用于3D打印、激光打標等各個行業；

?3D模擬及軟件：獨立開發3D切片與路徑規劃軟件，支持復雜拓撲結構快速處理；

?風場：獨立開發的氣流管理系統；

△HANS M190G設備

特別指出，在光學系統方面，使用自主研發光學元器件融合中心光斑控制技術，提供全方位、高精度的光學打印解決方案。搭載高斯、貝塞爾、平頂、點環多模式光源技術，靈活適配多樣化應用場景，基于算法優化提供更穩定的能量輸出以及更精準的功率補償；全流程光學品控體系保障多批次零件一致性，同時支持設備光學模塊定制化開發，匹配客戶差異化散熱產品研發需求。

依托綠光光源優勢，大族聚維完成純銅全套工藝開發，經排水法密度測試，打印純銅零件致密度最高可達99.83%，密度8.9152g/cm3，接近鍛打純銅標準。力學性能經過多組拉伸重復驗證，打印純銅平均抗拉強度194.59MPa，斷后伸長率32.68%，性能對標國標T2純銅板材、棒材，完全滿足光模塊、液冷設備長期穩定使用要求。

△HANS M190純銅SLM工藝開發

四、全場景落地案例

依托成熟綠光純銅工藝，大族聚維已落地大量AI算力散熱標桿案例，覆蓋光模塊散熱器、微通道液冷板、極限薄壁件、拓撲輕量化散熱結構等，實測散熱性能全面優于傳統鋁制、直翅片方案。

1. 高速光模塊風冷散熱器

現有光模塊散熱器受加工工藝限制，只能加工規則的長直翅片，并且翅片厚度和高度受限，風阻較大，導致散熱性能差。3D打印具有設計自由特性，能夠在熱源點位置重新設計翅片（流道），一共有三種解決方案，如下圖所示，使光模塊散熱器更有效降低風阻，強化換熱。

仿真及實測均顯示優化后的3種構型在散熱方面有提升。在真實的使用場景下（15W）進行測試，交錯、螺旋、流線均比傳統長直翅片溫度降低約4℃、2℃、1℃。優化值在更高的熱源功率下還會增大。

2. 新型液冷板

下圖所示為采用綠光純銅3D打印的水滴形仿生流道冷板仿真數據。仿真數據顯示，同等功率下優化后液冷板最高溫度由115.2℃降至104.9℃，整體降溫超10℃，僅小幅增加0.8KPa流阻，兼顧散熱效率與流體輸送穩定性，傳統CNC分塊加工無法實現一體化仿生流道結構。

3. 0.1mm極限薄壁精密散熱件

依托小粒徑高純銅粉與綠光精密工藝參數優化，設備穩定成型0.1mm左右的極限薄壁純銅構件，尺寸精度高。

4. 仿生拓撲輕量化散熱結構

基于算法生成一體化拓撲晶格散熱結構，純銅、石墨烯銅雙材料方案均可實現打印，結構最薄處僅0.08mm。相較傳統散熱器三大核心提升：溫差降低8%-15%，熱阻最高下降64.7%，整體重量最高減重45%；復雜晶格流道一次成型，無需組裝，完美匹配算力設備輕量化、高密度集成發展趨勢。

五、企業綜合實力

大族聚維深耕金屬增材制造十余年，完整覆蓋設備研發、工藝開發、3D打印代工、后處理交付全流程，是國內綠光純銅 3D 打印產業化先行者。公司發展歷程清晰見證技術迭代：2017年布局金屬3D打印產品線；2024年12月首臺自研綠光3D打印設備M360G投產，同步斬獲有色金屬工業科學技術一等獎、高新技術企業、ISO9001認證；2025年金屬增材制造智能工廠開工建設，產能規模持續擴張。

生產端，公司擁有超4000平方米的智能化生產基地，月均代加工產能30000件，配套月產200臺3D打印設備制造產能；研發團隊189人，累計持有30余項國內外發明專利、10余項軟件著作權，50人專屬技術服務團隊提供一對一模型檢測、工藝優化、成品交付全流程服務。配套循環過濾氣路柜、專用送粉機、清粉機、粉末吸篩送一體機等全套輔機，搭建閉環粉末處理系統，保障純銅粉末循環利用與生產安全性。

△視頻：大族聚維綠光金屬3D打印機

南極熊點評

隨著AI大模型與高速算力網絡的規模化落地，高速光模塊需求激增，高性能純銅散熱件市場迎來廣闊增量。傳統制造工藝無法滿足復雜一體化、輕量化高導熱散熱件生產需求，綠光SLM純銅3D打印已然成為算力熱管理的核心制造路徑。

大族聚維不斷升級高功率綠光打印設備、完善銅基材料工藝體系，持續壓縮量產成本，面向企業提供設備、工藝、代工一體化散熱解決方案。依托自主可控的國產綠光增材技術，加速散熱部件國產化進程，以激光3D打印創新助力制造業新質生產力升級。