2026 . 09 . 18

純銅製液冷放熱モジュール

3つのコア技術

1. Thermal|熱シミュレーション解析
オープンソースツールを活用した独自の解析フロー(Gmshによるメッシュ生成+FEM熱伝導解析+ParaViewによるポスト処理)を構築。温度分布コンターおよび熱抵抗を評価し、実測データによる補正を行うことで、シミュレーションと実測を連携したクローズドループ検証を実現。

2. ラティス/マイクロ流路設計
スライサー上でのラティス生成(ストラット型/TPMS)とDfAM設計ガイドラインを組み合わせ、自己支持型流路断面、残留粉末の排出性、最小肉厚を考慮した設計を実施。設計データからそのまま造形可能なプロセスを実現。

3. 純銅3Dプリンティング
純銅に最適化したLPBFプロセスにより、マイクロフィン、内部流路、冷却水ポートを一体造形。肉厚0.2 mm × 高さ4.69 mmの薄肉フィンの試作造形を完了し、実物サンプルで造形性を確認済み。

A. Thermal|熱シミュレーション解析技術

独自に構築したオープンソースのシミュレーションツールチェーンを活用し、液冷放熱モジュールの温度分布および熱抵抗を解析・評価。

1. 解析範囲 | コールドプレート/放熱フィンを対象とした定常・非定常熱伝達解析を実施し、温度分布コンター、ホットスポット位置、およびシステム全体の熱抵抗を評価。

2. 境界条件の設定 | 流路の**熱伝達係数(HTC)**は、流量および流路形状に基づく工学的相関式から算出。流路に沿った冷却水の温度上昇を考慮するとともに、圧力損失についても相関式を用いて推定。

3. シミュレーション-実測クローズドループ | 自社製作サンプルによる流量-圧力損失特性および冷却水の入口・出口温度の実測データをフィードバックし、シミュレーションモデルを補正。試作・検証を繰り返すことで、解析精度を継続的に向上。

A-1. 熱抵抗簡易解析ツール HTT-CALC(自社開発)

形状条件と冷却条件を入力するだけで、熱抵抗内訳、圧力損失、温度を数秒で算出。見積もり段階から設計の反復検討が可能。

A-2. 計算手法:直列熱抵抗ネットワーク

各計算式には、文献で広く認められている相関式を採用。解析手法の詳細については、技術資料 HTT-TN-2026-CP01 を貴社の熱設計チームにてご確認いただけます。

B. ラティス/マイクロ流路設計技術(DfAM)

Design for Additive Manufacturing (DfAM)

C. 純銅3Dプリンティング技術 ― 試作実績

Prototype Results

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D. 純銅製マイクロフィン造形サンプル

• 純銅LPBF造形サンプル展示
• 0.2 mmのマイクロフィン、マイクロ流路、高アスペクト比構造を一体造形し、液冷放熱モジュールにおける積層造形の製造技術を実証。

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E. 表面粗さ測定・検証

After Magnetic Finishing

純銅LPBF造形品に磁気研磨を施した後、複数の測定箇所および方向で表面粗さを測定。Raは約2.5~2.91 μmで、後処理後も安定した表面品質を確認。コールドプレートの接触面やシール面、および後工程での精密仕上げ加工にも対応可能。

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HTT-Cu140 純銅造形専用装置

グリーンレーザー| 純銅の高反射率という課題に対応 ― 微細・高精度な純銅造形に特化したソリューション

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銅粉末のサプライチェーンと材料パートナー

日本の高品質金属粉末 × 一元管理体制 ― 試作・少量生産から量産まで、柔軟な供給体制を構築

供給体制|すべての金属粉末を**大同興業株式会社(DKK/大同特殊鋼グループの中核商社)**を窓口として一元管理・供給。ガスアトマイズ法による球状粉末、低酸素・高純度、優れた流動性を特長とし、装置仕様に応じた粒度調整にも対応。試作・少量生産から量産まで、必要量に応じた柔軟な供給が可能。

福田金属箔粉工業 FAMシリーズ銅粉末(HTT-Cu140 純銅造形専用装置対応)

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F. AIコールドプレート解析システムによる設計支援