绿光纯铜3D打印破解光模块散热难题！大族聚维自研技术突破

南极熊导读：绿光金属3D打印纯铜在光模块领域的应用，已经成为行业关注的热门方案。

2026年6月，南极熊获悉，全球工业激光龙头大族激光旗下深圳市大族聚维科技有限公司（下称 “大族聚维”）凭借自研绿光纯铜金属3D打印全套技术，全面破解AI高速光模块高热的行业痛点，推出覆盖设备、工艺、产品、批量代工的完整散热解决方案，为400G/800G/1.6T光模块、数据中心液冷板等高导热零部件提供国产化增材制造新路径。

一、算力产业爆发，传统制造遭遇多重散热瓶颈

当前AI算力产业高速扩张，光模块迭代速度持续加快，功耗等级呈阶梯式暴涨：400G光模块功耗约15W，800G达到24-30W，新一代1.6T产品功耗更是突破35-45W。持续攀升的热量带来了行业难题：光器件与激光器使用寿命大幅缩短、高速信号误码率升高、芯片高温故障率成倍上涨，散热从配套选配转变为高速光模块刚需。

传统制造工艺与材料存在短板，已经无法满足目前需求：

•材料性能短板：行业普遍采用铝、锌合金散热器，导热系数仅190-200W/m・K，散热能力不足；纯铜导热系数可达340-401W/m・K，是最优散热基材，但纯铜对1064nm红外激光反射率超95%，传统红外SLM设备难以稳定成型纯铜零件。

•结构制造限制：CNC、锻造、挤压等传统工艺无法加工复杂内流道、仿生翅片、拓扑轻量化一体化结构；散热件只能采用规则直翅片，风阻大、换热效率低。

•装配与可靠性缺陷：轻量化紧凑化趋势下，传统工艺需多零件拼接组装，拼接处存在密封薄弱点，液冷产品泄漏风险高。

•迭代交付成本高：产品方案频繁优化，传统开模工艺周期长、成本高昂，无法适配算力硬件快速迭代需求。

多重痛点叠加下，行业需要可直接成型纯铜复杂散热结构、兼顾高精度与量产能力的新型制造技术，大族聚维绿光纯铜3D打印技术成为破局关键。

二、绿光激光技术核心优势，从光源底层解决纯铜打印难题

大族聚维自研515-532nm绿光SLM系统，从激光波长层面攻克高反金属成型行业壁垒，对比传统红外激光器具备不可替代的材料适配优势。从光学原理来看，纯铜对532nm绿光吸收率近40%，是1064nm红外激光的8倍，能量利用率大幅提升，熔池稳定、成型缺陷少；同时绿光对钨、钽、钼等难熔金属适配性优异，覆盖更多高端特种制造场景。

△绿光与红外激光器核心参数对比

三、全自研绿光SLM设备矩阵

南极熊了解到，大族聚维是业内实现SLM设备激光器、振镜、伺服电机、仿真软件、气流风场全核心部件自主研发的厂商，推出M190G、M360G、M420G系列绿光专用金属3D打印设备，其中主力机型HANS M190G广泛用于光模块散热器、小型液冷板批量试制与量产。

△HANS M190G绿光设备核心参数

设备集成六大自研核心技术：

•光纤激光器：自主光纤激光器保障稳定能量输出；

•实时监测：同轴 + 旁轴双路实时监测系统，实现熔池、铺粉全过程智能闭环；

•伺服电机：自研直驱电机、直线电机，是国内直驱电机的领先者；

•扫描振镜: 自主研发扫描振镜，广泛应用于3D打印、激光打标等各个行业；

•3D模拟及软件：独立开发3D切片与路径规划软件，支持复杂拓扑结构快速处理；

•风场：独立开发的气流管理系统；

△HANS M190G设备

特别指出，在光学系统方面，使用自主研发光学元器件融合中心光斑控制技术，提供全方位、高精度的光学打印解决方案。搭载高斯、贝塞尔、平顶、点环多模式光源技术，灵活适配多样化应用场景，基于算法优化提供更稳定的能量输出以及更精准的功率补偿；全流程光学品控体系保障多批次零件一致性，同时支持设备光学模块定制化开发，匹配客户差异化散热产品研发需求。

依托绿光光源优势，大族聚维完成纯铜全套工艺开发，经排水法密度测试，打印纯铜零件致密度最高可达99.83%，密度8.9152g/cm³，接近锻打纯铜标准。力学性能经过多组拉伸重复验证，打印纯铜平均抗拉强度194.59MPa，断后伸长率32.68%，性能对标国标T2纯铜板材、棒材，完全满足光模块、液冷设备长期稳定使用要求。

△HANS M190纯铜SLM工艺开发

四、全场景落地案例

依托成熟绿光纯铜工艺，大族聚维已落地大量AI算力散热标杆案例，覆盖光模块散热器、微通道液冷板、极限薄壁件、拓扑轻量化散热结构等，实测散热性能全面优于传统铝制、直翅片方案。

1. 高速光模块风冷散热器

现有光模块散热器受加工工艺限制，只能加工规则的长直翅片，并且翅片厚度和高度受限，风阻较大，导致散热性能差。3D打印具有设计自由特性，能够在热源点位置重新设计翅片（流道），一共有三种解决方案，如下图所示，使光模块散热器更有效降低风阻，强化换热。

仿真及实测均显示优化后的3种构型在散热方面有提升。在真实的使用场景下（15W）进行测试，交错、螺旋、流线均比传统长直翅片温度降低约4℃、2℃、1℃。优化值在更高的热源功率下还会增大。

2. 新型液冷板

下图所示为采用绿光纯铜3D打印的水滴形仿生流道冷板仿真数据。仿真数据显示，同等功率下优化后液冷板最高温度由115.2℃降至104.9℃，整体降温超10℃，仅小幅增加0.8KPa流阻，兼顾散热效率与流体输送稳定性，传统CNC分块加工无法实现一体化仿生流道结构。

3. 0.1mm极限薄壁精密散热件

依托小粒径高纯铜粉与绿光精密工艺参数优化，设备稳定成型0.1mm左右的极限薄壁纯铜构件，尺寸精度高。

4. 仿生拓扑轻量化散热结构

基于算法生成一体化拓扑晶格散热结构，纯铜、石墨烯铜双材料方案均可实现打印，结构最薄处仅0.08mm。相较传统散热器三大核心提升：温差降低8%-15%，热阻最高下降64.7%，整体重量最高减重45%；复杂晶格流道一次成型，无需组装，完美匹配算力设备轻量化、高密度集成发展趋势。

五、企业综合实力

大族聚维深耕金属增材制造十余年，完整覆盖设备研发、工艺开发、3D打印代工、后处理交付全流程，是国内绿光纯铜 3D 打印产业化先行者。公司发展历程清晰见证技术迭代：2017年布局金属3D打印产品线；2024年12月首台自研绿光3D打印设备M360G投产，同步斩获有色金属工业科学技术一等奖、高新技术企业、ISO9001认证；2025年金属增材制造智能工厂开工建设，产能规模持续扩张。

生产端，公司拥有超4000平方米的智能化生产基地，月均代加工产能30000件，配套月产200台3D打印设备制造产能；研发团队189人，累计持有30余项国内外发明专利、10余项软件著作权，50人专属技术服务团队提供一对一模型检测、工艺优化、成品交付全流程服务。配套循环过滤气路柜、专用送粉机、清粉机、粉末吸筛送一体机等全套辅机，搭建闭环粉末处理系统，保障纯铜粉末循环利用与生产安全性。

△视频：大族聚维绿光金属3D打印机

南极熊点评

随着AI大模型与高速算力网络的规模化落地，高速光模块需求激增，高性能纯铜散热件市场迎来广阔增量。传统制造工艺无法满足复杂一体化、轻量化高导热散热件生产需求，绿光SLM纯铜3D打印已然成为算力热管理的核心制造路径。

大族聚维不断升级高功率绿光打印设备、完善铜基材料工艺体系，持续压缩量产成本，面向企业提供设备、工艺、代工一体化散热解决方案。依托自主可控的国产绿光增材技术，加速散热部件国产化进程，以激光3D打印创新助力制造业新质生产力升级。