熔融增材电源宽温域散热技术研究
熔融增材制造常需在 - 30℃~85℃的宽温域环境下工作（如户外作业、航空航天部件制造），传统风冷或单一液冷方案在极端温度下易出现散热失效，导致电源功率器件过热或低温启动困难，因此需研发自适应宽温域散热系统。
该散热技术采用 “复合相变散热 + 智能温控” 设计：散热核心单元由热管、均热板与相变材料（PCM）组成，PCM 选用石蜡 - 膨胀石墨复合材料，相变温度区间为 45℃~55℃，当功率器件温度升至 45℃时，PCM 吸收热量发生相变，延缓温度上升；热管采用沟槽式结构，热传导效率较光滑热管提升 30%，将热量快速传导至均热板；均热板表面覆盖石墨烯导热膜，进一步扩大散热面积。
温控系统通过温度传感器实时监测环境温度与器件温度，当环境温度低于 - 10℃时，启动加热片对 PCM 加热，确保其处于固态 - 液态过渡区间，避免低温下导热性能下降；当环境温度高于 60℃时，开启液冷回路，冷却液选用乙二醇 - 水混合液（体积比 5:5），冰点低至 - 35℃，通过流量调节阀控制冷却液流速，实现散热功率的动态调节。实验测试表明，在 - 30℃~85℃环境温度范围内，电源 IGBT 模块的温度始终控制在 - 10℃~70℃的安全区间，功率循环寿命较传统散热方案延长 2 倍。该技术成功应用于户外熔融增材设备，保障了极端环境下电源的稳定运行。
