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2026
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打印案例丨铜金刚石的另一种打印路径：奇遇科技DLP光固化成形
作者：
铜金刚石复合材料是当下最热的电子封装散热方案。金刚石导热率高达2000W/m·K，铜基体里嵌入金刚石颗粒后，复合材料导热率可达600-800W/m·K，是纯铜的3-4倍，成本远低于纯金刚石方案。在AI芯片、消费电子封装、功率模块冷板这些场景里，它正在快速替代纯铜和铝碳化硅。
3D打印是铜金刚石走向复杂结构散热件的关键工艺。目前行业内已有多条成形路径在并行推进，每条路径适配不同的应用场景。我们近期在DLP（数字光处理）光固化方向上做了一轮系统实验：用DLP把铜金刚石打出来了，而且精度和结构质量都达到预期。
为什么铜金刚石难打
铜金刚石是金属+超硬陶瓷双相粉末体系，浆料配制和打印成形有几个公认难点：
第一，光学行为差异大。铜粉反光强、紫外吸收弱，金刚石粉深色、强紫外吸收，两种粉对同一组曝光参数反应完全不同，固化深度难统一。
第二，浆料稳定性挑战。铜粉密度大（~8.9 g/cm³），易沉降；金刚石颗粒硬度高、形状不规则，容易损伤刮刀、加速沉降。
第三，烧结窗口窄。金刚石在高温下（>1000°C）容易石墨化，导热率断崖式下跌，对烧结气氛、升温速率、保温时间都极敏感（此次展示样品还未烧结，是生坯状态）。
我们是怎么做的
针对浆料配制，我们调配了光敏树脂体系的折射率，让铜粉和金刚石粉在浆料中的光学吸收行为趋同；引入合适的分散剂，抑制铜粉沉降、保证金刚石颗粒均匀分散。固含量做到较高水平，为后续烧结致密化留出空间。
针对工艺参数，我们针对铜金刚石浆料专门调试了层厚、曝光时间、底部曝光层数。每一次曝光既要让光穿透浆料层充分固化底部，又不能过曝把晶格细节糊掉。
针对结构设计，本次实验涵盖了Gyroid螺旋晶格、TPMS变体等几种典型复杂晶格结构。样品直径在6mm左右，匹配散热器的尺寸。
打印结果
以下是本次实验的部分样品，均为打印完成后的生坯（未烧结）状态：
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
图8
从图中可以直观看到几个结果：
形状保真度高。Gyroid的曲面过渡、木堆结构的竖向直梁都完整复现，没有光固化常见的"圆角化"、细节糊掉现象。
内部孔道贯通。所有晶格内部流道完全连通，没有堵孔、闭孔——这是后续做散热应用的基本前提。
表面光洁度好。生坯表面光滑、颗粒感弱，圆片边缘和晶格棱角都很理想。
下一步
这次实验验证了DLP成形铜金刚石的可行性，剩下的是烧结工艺优化和性能表征：
烧结方面，核心是解决金刚石石墨化问题——需要精确控制烧结气氛（真空或惰性气体）、升温速率和保温时间。
性能方面，烧结后的样品需要测实际导热率（目标≥600 W/m·K）、热膨胀系数、抗弯强度等核心指标，并逐步把打印尺寸放大到真实散热器的尺寸。
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