当芯片散热遭遇物理极限，当高附加值工业零部件创新方案渴求稳定量产——增材制造能否给出答案？
本次， 走进广东必极科技有限公司，对话总经理刘玉海先生。通过一线制造服务企业的真实实践，探寻增材制造技术在高附加值产品量产中的应用路径。
我们从以下关键维度切入：
技术真相：粘结剂喷射技术的量产能力究竟如何？
应用边界：从长期被欧美垄断的高附加值液压阀体，到下一代芯片散热方案，不同增材制造技术路径如何推动创新产品落地？
在必极科技的实践中，阀体等高附加值产品的批量生产全流程控制，彰显了工艺闭环的实质价值；铜材料增材制造在散热领域的持续突破，揭示了技术迭代的可能方向；而为国产芯片“陪跑”的决心，则体现出应用端企业的长期主义视角。
这些来自生产一线的洞察，为关注高附加值制造的用户理解增材制造技术的应用提供了真实参照，或将为正在寻求制造升级路径的企业带来具有实践意义的启发。
必极科技 总经理 刘玉海先生
1 聚焦技术路径的量产适配逻辑
：必极科技在金属粘结剂喷射和绿激光L-PBF两种增材制造技术路径上都进行了布局。这两种技术目前在金属零部件制造上的技术定位有何不同？
刘玉海：必极科技布局了粘结剂喷射技术和绿激光L-PBF技术这两条线，走的其实是完全不同的路，回应的也是不同的应用需求。
我们应用HP(惠普) 的Metal Jet 粘结剂喷射金属3D打印解决方案（Binder Jetting,BJ），看中的是它“生产”的属性。这一技术从最开始就定义为面向金属零部件中小批量生产的技术，适合单次批量在5000-10000件生产需求，尤其是小尺寸的零部件。从后处理角度来看，这一技术在增材制造的过程中不需要支撑结构，从而带来两个优势，一个是节省了去支撑的人工、时间成本，另一个是由于去支撑的过程对于人工经验有所依赖，省去这一步骤意味着量产件的一致性更高。
必极科技粘结剂喷射增材制造应用
必极应用绿激光L-PBF技术，本质上由于需要开展“铜”材料的增材制造应用，尤其是结合铜金属良好的导热和导电特性以及增材制造的优势，开展在数据中心、汽车IGBT、人工智能光模块热管理应用、高频感应线圈（淬火器）制造等应用。
必极科技热管理3D打印应用
：作为国内较早推进粘结剂喷射技术产业化落地的制造服务企业，必极科技如何看待该技术当前在批量一致性方面的挑战？
刘玉海：要实现量产，必须满足一致性和稳定性两个核心条件。必极科技选择HP Metal Jet系统，关键原因在于该系统配套的软件和算法。这套系统通过“以终为始”的闭环控制，将一致性管理贯穿于从生胚打印到烧结的全过程，具体体现在以下几个关键环节：
第一，过程监控与数据贯通。系统从接收零件文件开始，便知道每个零件需要多少粘接剂。更重要的是，它通过算法将打印信息与后续工序联动。
第二，核心控制点：生胚一致性。我们认识到，最终烧结质量不取决于炉子，而取决于进入烧结炉前的生胚状态是否一致。生胚的一致性直接决定了烧结后的尺寸、变形乃至开裂风险。系统通过控制生胚重量偏差来量化这一致性，目标是将生胚重量偏差控制在1%以内。
第三，关键工艺环节：智能固化。在打印与烧结之间，固化环节至关重要。传统固化主要为了提升生胚强度，而Metal Jet系统增加了一个精细化目标：主动去除多余粘接剂。为了保证烧结的成功率，粘接剂的量一定要适量，例如，生胚打印时注入10毫升粘接剂，但最终烧结时只需7毫升，系统就会在固化阶段精准去除30%。粘接剂越少，后面烧结的成功率越高，变形率越少，尺寸越准。
为实现这一目标，系统会综合计算三个变量：
粘接剂用量：确定初始注入量。
排布密度：根据零件在打印舱内的三维排布，计算出不同区域的局部密度。
固化参数：依据上述信息，动态计算并控制固化时间、压差等参数，确保不同密度区域的零件都能均匀去除目标比例的粘接剂。这解决了传统方法中，当零件排放密度不同时，固化效果不均，导致生胚质量波动的难题。
第四，结果验证。经过此智能固化系统处理后，生胚达到重量偏差小于1%的严格控制标准。这意味着材料成分和结构高度均一，为后续稳定的烧结结果奠定了物理基础。
这正是我们选择这套粘结剂喷射金属3D打印系统的原因——它通过可量化、可监控的技术手段，所实现的生产良率达95%。
：粘结剂喷射技术在材料体系扩展和后处理方面，相比其他增材制造技术有何特点？
刘玉海：从材料兼容性来看，粘接剂喷射与选区激光熔融（L-PBF）增材制造技术所有不同。后者主要适用于可焊接的金属材料，而粘接剂喷射则适用于可烧结的材料，例如加工高碳工具钢、硬质合金等高碳或难熔材料，这些材料在L-PBF增材制造过程中容易开裂。
从后处理上来看，粘接剂喷射因无需支撑结构，因此省去了去支撑这一较多依赖经验的后处理环节。其核心后处理环节——烧结工艺，本身属于成熟的粉末冶金领域的后处理环节，虽非传统3D打印从业者的专长，但可从外部获得专业解决方案。
与传统的粉末注射成型（MIM）相比，粘接剂喷射的工艺流程更短。MIM使用蜡基或树脂基粘接剂，生胚中粘接剂含量高达30%，需经过专门的脱脂环节去除大部分粘接剂（例如从30%降至10%）后才能烧结。而粘接剂喷射采用水基粘接剂，生胚中粘接剂初始含量仅8-10%，因此无需独立的脱脂工序，从而减少了一道生产步骤。
2 聚焦价值创造与产品重构
：从”设计优化”到”批量制造”，必极科技如何帮助客户实现从概念到产品的落地？能否举一个比较典型的制造服务案例来说明这种价值创造过程？
刘玉海：必极科技开展的一个典型增材制造案例是生产直驱伺服阀体。直驱伺服阀属于具有高附加值的液压阀体，长期被欧美企业所垄断。我们采用粘结剂喷射技术，帮助阀体创新用户实现的核心附加值体现在对产品关键性能指标的极致提升和稳定保障上。
从功能性上讲，用户最关注的关键指标是压力曲线的平稳性。这要求液压油在流道内必须实现连续、均匀的流动，不能出现压力波动或顿挫。因此，流道内壁一致且优良的光洁度至关重要。
用户初期尝试采用L-PBF 3D打印技术制造阀体，其流道的内壁粗糙度可能存在差异，这会导致不可预测的局部压力损失，使得后端系统难以进行稳定补偿。而必极科技采用粘结剂喷射技术来制造阀体，能够确保整个流道内壁（包括所有复杂拐角处）达到均一且更优的表面质量。这使得流经阀体的压力曲线能够呈现出一条极度平稳、近似直线的理想状态，从而显著提升了阀体的控制精度与可靠性。这种性能的确定性，本身就是极高的附加值，构成了产品的技术壁垒。
必极科技3D打印阀体
在这一过程中，必极不仅承担阀体制造，更基于对工艺的深刻理解，提供必要的设计优化与工艺保障。我们会根据零件的结构特点主动添加晶格等特征，以在烧结过程中提供自支撑，防止变形。同时，我们会针对每一款批量产品定制开发专用的烧结温度曲线与参数，确保零件烧结后不开裂、不变形，这是我们工艺know-how的核心体现。
：粘结剂喷射技术被认为是适合进行中小批量生产的增材制造技术。作为该技术的资深用户，您可以分享一下单品上万件的典型量产应用案例吗？
刘玉海： 一个已经被验证的成熟应用领域是饰品行业，尤其是潮牌珠宝。这类产品设计复杂、个性化强，本身就有一定的市场需求量。例如，国外已有公司通过这一技术成功量产925银饰品，其单款产品的产量达万件以上。
3 聚焦市场趋势与战略布局
：近年来，新能源汽车、人工智能数据中心、光模块等领域对散热解决方案的需求明显增长。您认为增材制造散热器/冷板等热管理应用在用户群体中的接受度处于什么阶段？还有哪些障碍需要克服？
刘玉海：必极所聚焦的一大增材制造应用方向正是散热。我们最初接触国际大厂时，发现他们对3D打印散热方案的认知尚浅，这意味着存在技术布局的窗口期。更重要的是，他们的需求并非解决当前问题，而是满足未来3-5年的下一代产品的散热需求。目前传统散热工艺已接近物理极限，主流商用冷板最高支持约功率为2300瓦的芯片散热需求，研发方向已指向3000瓦乃至6000瓦。传统二维流道设计在如此高的热流密度下将难以为继，而3D打印能实现的三维立体流道是突破这一瓶颈的关键路径之一。
尽管需求明确且需求量大，但规模化量产仍面临现实挑战。当前能高效加工纯铜的主流增材制造技术设备成本高、材料价格贵，导致初期投资巨大，产能难以快速扩张。如果没有足够订单就难以摊薄设备成本，而没有足够的产能和成本优势又难以获得大规模订单。我们认为这类高端散热产品的增材制造大规模应用仍需时间。
必极科技在这一细分应用领域的策略是主动进行产品级开发。例如，我们自主设计了一体化多层流道冷板，以验证3D打印在解决未来散热挑战上的可行性，并积累从设计到制造的全流程经验。
必极科技开发的3D打印一体式液冷板
：随着3D打印技术逐渐成熟，您认为未来几年在哪些行业或应用场景中，增材制造会有比较快的增长？必极是否已在这些领域有所布局？
刘玉海： 珠宝、牙科、航空航天这些是较早驱动增材制造应用增长的领域。除此之外，如果从必极战略性聚焦的应用领域来看，我们认为热管理/散热应用将是一个持久且不断增长的刚性需求。
基于这个判断，我们的准备和布局是，以终端需求为导向，根据散热这个最终应用需求，去选择或开发合适的技术路径，目标是交付满足要求的完整产品。我们正在从学习、配合客户，转向自主设计开发产品（如一体式冷板）。长远目标是打造具有高附加值的产品，而不仅仅是制造服务。
我们重点锚定在服务国产芯片的散热需求上，顺应国产化替代趋势，提前介入并与客户共同研发，旨在未来建立标准、赢得市场。
4 聚焦产业生态构建
：在您看来，健康的产业生态应该是怎样的？必极科技在其中扮演什么角色？
刘玉海： 必极在产业链中扮演”应用牵引者”与”联合开发者”的角色。我们直面终端最前沿需求（如高性能散热），并将其转化为对材料、工艺的具体指标，驱动上游协同创新。
以必极与众远新材料的合作为例，我们并非简单的材料买方与卖方的关系，而是以成功实现终端产品的制造为目标，进行金属增材制造材料方面的深度合作，这段深度合作关系可以追溯至必极科技成立之前。例如，早期我通过必极科技参股方与众远展开材料开发领域的合作，彼时双方基于客户对”可阳极氧化”成品零件的需求，合作开发并迭代ZY6061铝合金粉末，使其从”可打印”走向”可量产、可后处理”。众远发挥其材料研发专长与我们共同优化材料性能与工艺适配性。必极科技成立后，延续了与众远新材料之间的合作模式，双方是为做出合格产品而组成的研发共同体。
5 聚焦企业成长与未来展望
：对于未来3-5年，必极科技有哪些发展目标或重点拓展方向？
刘玉海： 首先，战略上我们会坚持”聚焦”和”深耕”。我们明确将散热领域，特别是围绕高导热材料（如铜）的解决方案，作为长期投入的核心方向。
其次，我们的发展路径是从”制造服务”向”产品与解决方案”升级。随着对行业理解的加深，我们开始进行自主产品设计开发。
第三，在技术路线上，必极持开放和务实的态度，并以终为始。我们关注的是哪种技术路线能真正满足未来量产对”高产能”和”低成本”的双重要求。我们的一切技术布局，都围绕”能否解决客户最终问题”来展开。
最后，必极紧密配合国家产业发展趋势，在散热产品领域，将重点锚定于服务”国产芯片”的散热需求上。我们积极与国产芯片厂商协同研发，提前介入。这个过程就像是”陪跑”，目的是在产业成熟时，我们能凭借早期的技术沉淀和合作基础，成为其中重要的参与者。
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