TPMS曲面金属3D打印需求

这两年，云耀深维金属3D打印技术团队跟制造业工程师聊天时，一个词出现的频率明显越来越高——TPMS 曲面。

不用把它想得太学术，TPMS（Triply Periodic Minimal Surface）本质上就是一类既美又强的三维周期性最小曲面结构。它们轻、强、散热好、力学响应均匀，还长得很“未来感”，所以从航空、医疗、散热器到高端运动装备，大家都开始往这类结构靠。

但这类结构要真做出来，尤其是金属件，说实话一直是行业的痛点。

因为 TPMS 的几何形态特别复杂，不是规则的平面，也不是简单的蜂窝，而是一种连续变化的曲面网络。传统加工根本做不出来；常规金属 3D 打印虽然能打，但会遇到几点绕不开的问题：

曲面太细太密，精度不够就糊成一块
局部曲率大，容易塌、容易变形
表面粗糙控制不住，细胞级的结构被表面纹理影响性能
难以支撑，支撑又会破坏曲面，拆支撑还容易损伤结构

所以你会看到很多客户图纸上是漂亮的 TPMS，结果打出来“像但又不像”，完全不敢放到实际产品里。

那云耀深维怎么解决？

我们这边最近接触 TPMS 的需求确实越来越多，有做植入级微结构的，有做车规级散热的，也有做材料实验的。说白了，大家的诉求其实就一句话：

“TPMS 要原汁原味地被打印出来。”

而我们之所以敢接，是因为云耀深维的微米级金属打印能力，天生就是为这类细密结构准备的。

从我们设备可以看到：
微米级高精度打印，精度可达到 ≥2µm
表面粗糙度可做到 Ra≥0.8µm
支撑最小倾角可至 10°，甚至可以部分结构免支撑打印

这些参数看起来枯燥，但对 TPMS 来说就是救命稻草。



① 细密结构不再糊成一坨
大多数 TPMS 单元壁厚在几十微米到几百微米之间，普通 LPBF 打到后面精度撑不住，就会“糊”。
云耀深维的微米级激光和 5µm 层厚，能把曲面边界打印得非常干净，曲面细节完整保留。

② 曲面连续性更稳定，不塌不翘曲
TPMS 的“连续曲面”特点要求打印过程中热输入要极稳，否则局部就翘。
我们的高频采样与实时参数调整，可以让热场控制得更温柔，让结构不变形。

③ 表面光顺，性能不被粗糙度拉跨
TPMS 的力学与流体性能很依赖表面连续性，粗糙度太大就没意义了。
微米级 Ra≥0.8µm 的表面，可以保证曲面性能接近理论值。

④ 难支撑甚至免支撑结构可直接成型
TPMS 经常出现 20°–40° 的曲面，对于普通设备，不加支撑会塌，加了支撑拆不掉。
微米级打印最小 10° 都能抗住，等于很多 TPMS 结构可以不加支撑或者少量支撑完成。

如果说普通金属3D打印是“能把 TPMS 打出来”，
那微米级金属3D打印就是“能把 TPMS 打得像你设计的那样”。

它真正意义上让 TPMS 曲面从“概念结构”，变成了“可落地的真实零件”。

现在我们已经给不少行业做过类似的金属3D打印小批量测试件，从 316L 到铜合金再到航空级材料，都能成型。很多客户第一次拿到件时都会说一句：“TPMS 终于不用再想象了，这次是真的。”